Ярославль: (4852) 281-381
8-800-700-72-53
звонок бесплатный

Определение требуемого количества арматуры в железобетонных пилонах с использованием ПК STARK ES.

  • 15 декабря 2015 в 12:56:17 Автор: Страхова А.А., ООО "БилдСофт"
 

Проектируя монолитные ж/б объекты, конструктора по требованию заказчиков стремятся принять наиболее оптимальные и экономичные решения в отношении конструктивной схемы зданий и размеров, несущих ж/б конструкций. Зачастую наиболее оптимальные размеры строительных конструкций (в плане их работы) не вписываются в архитектурную концепцию. Поэтому в последнее время в жилищном строительстве стало актуальным проектирование зданий, в которых вертикальными несущими элементами являются железобетонные пилоны. Пилон в современном строительстве — это прямоугольная в плане железобетонная колонна с вытянутым поперечным сечением. А как правильно рассчитать требуемое количество арматуры в таких элементах, используя средства автоматизации? Разберем пример автоматизированного расчета в ПК STARK ES. Монолитное многоэтажное жилое здание с вертикальными несущими элементами – пилонами размером 250х1300 мм и 250х800. Расчетная конечно-элементная модель замоделированна в ПК STARK ES, где пилоны представлены стержневыми элементами общего вида, плиты перекрытий и диафрагмы жесткости – элементами плоской оболочки (Рисунок 1). Расчет несущих элементов выполнен в пространственной постановке при проектных воздействиях (нагрузках), с учетом работы грунтового основания.

Рисунок 1 – Фрагмент архитектурного плана и расчетной конечно-элементной модели.

Рассматривая пилоны первого этажа, по результатам статического расчета видно, что в пилонах большой момент возникает в плоскости большей жесткости. 

Рисунок 2 – Усилия в пилонах от расчетной комбинации нагрузок.

При стандартном расчете требуемого количества арматуры по схеме с распределёнными площадями по граням сечения (Рисунок 3) получаем, что на грань шириной 250 мм необходимо установить немыслимое количество арматуры – 33.70 см2 (таблица 1). Учитывая все конструктивные требования в отношении минимальных расстояний между стержнями рабочей арматуры это должны быть диаметры 45-50 мм, что, согласитесь, немного дико. Как же быть в этом случае? Увеличивать размер сечения пилона (чему заказчик будет не очень рад, да и в архитектуру это может не вписаться)? Устанавливать большее число стержней меньшего диаметра, отдаляясь при этом от грани сечения вглубь пилона? Но в этом случае теряется равенство между площадью рассчитанного требуемого армирования и площадью установленного, т.к. для большего числа стержней величины рабочей высоты hо не будут соответствовать величине заданной при подборе.

Рисунок 3 – Вариант схемы армирования в ПК STARK ES при расчете требуемого количества арматуры в стержнях.

Результат расчета:

Длина конструктивных элементов[м]  L   =   2.80;
Сечение - прямоугольник[см] b  = 25.00; h = 130.00

Таблица 1 – Требуемое количество арматуры в пилоне сечением 250х1300 мм

Координата сечения (м) As1
[см2/м]
As2
[см2/м]
As3
[см2/м]
As4
[см2/м]
As,tot
[см2/м]

Asw

[см2/м]

Mu
[%]
0 20.28 21.92 20.28 21.92 84.4 - 2.59
2.8 33.7 27.2 33.7 27.2 121.8 - 3.74

 

 

 

 

 

В ПК STARK ES при расчете требуемого армирования в пилонах есть возможность задания схемы армирования с конкретной сосредоточенной расстановкой стержней. И так, оценив примерно необходимое количество арматуры в пилоне, можно ориентировочно законструировать сечение (Рисунок 4). Далее в ПК STARK ES при задании исходных данных для расчета требуемого количества арматуры пользователь описывает сечение, не как стандартное прямоугольное, а как полигональное (Рисунок 5).

Рисунок 4 – схема армирования сечения пилона.

Рисунок 5 – Исходные данные в ПК STARK ES для расчета требуемого количества арматуры в стержнях. Размеры сечения.

При таком описании сечения становится возможным нестандартное задание схемы армирования:

Рисунок 6 – Исходные данные в ПК STARK ES для расчета требуемого количества арматуры в стержнях. Схема армирования.

В результате расчета получаем требуемые площади стержней при заданной расстановке и практически тоже суммарное количество арматуры: As1...As16 = 7.55 см2;

Суммарное значение: As = 120.79 см2, mu = 3.71 %.

 

При таком способе расчета можно быть уверенным, что при данной схеме расположения рабочей арматуры прочности сечения будет достаточно для восприятия проектных нагрузок. 

Назначение
Автор Страхова А.А., ООО "БилдСофт"
 
Оставить отзыв
Упорядочить отзывы: