Єврокод 2. Залізобетонні конструкції

1.3 Характеристики бетону

У характеристиках бетону задається вид бетону, клас бетону та діаграма стану бетону. Є можливість задати коефіцієнти до міцності бетону. За умовчанням встановлено рекомендовані значення для вибраного нормативного документа.

Для збільшення моментів з урахуванням ефектів другого роду у позацентрово стислих стержневих елементах задаються випадкові ексцентриситети. Величини мінімальних випадкових ексцентриситетів обчислюються програмою автоматично.

Діаграма напруження-деформація

В якості розрахункових діаграм стану стиснутого бетону, що визначають зв'язок між напруженнями та відносними деформаціями, вибирається параболічно-прямокутна або білінійна діаграма, п. 3.1.7 (1) та 3.1.7 (2) СП РК EN 1992-1-1:2004/ 2011 року.

Відносна вологість повітря

Задається відносна вологість повітря (%) для визначення номінальної вільної усадки при висиханні бетону з цементом CEM класу N, п. 3.1.4 (6) СП РК EN 1992-1-1:2004/2011.

Коефіцієнт α_ct урахування впливу тривалих процесів (розтягування)

Задається коефіцієнт урахування впливу тривалих процесів на міцність при розтягуванні бетону та несприятливих наслідків в результаті способу застосування навантаження, п. 3.1.6 (2) СП РК EN 1992-1-1:2004/2011.

Коефіцієнт η для пониження γ_c за даними випробувань готової конструкції

Задається поправочний коефіцієнт η для зниження приватного коефіцієнта безпеки γ_c, який ґрунтується на випробуваннях готової конструкції або елемента відповідно до п. А.2.3 (1) СП РК EN 1992-1-1:2004/2011.

Коефіцієнти обмеження напружень

Задаються коефіцієнти для розрахунку за граничними станами по експлуатаційній придатності: коефіцієнт обмеження стискаючих напруг у бетоні k₁ за п. 7.2 (2) та коефіцієнт обмеження стискаючих напруг у бетоні при повзучості k_{2 (регулює вибір моделі повзучості) відповідно до п. 7.2 (3) СП РК EN 1992-1-1:2004/2011. Діапазон припустимих значень 0.3...1.}

Коефіцієнт повзучості

Задається граничне значення коефіцієнта повзучості φ(∞, tn) відповідно до п. 3.1.4 (5) СП РК EN 1992-1-1:2004/2011.

Коефіцієнт α_cc урахування впливу тривалих процесів (стиск)

Задається коефіцієнт урахування впливу тривалих процесів на міцність при стисканні бетону та несприятливих наслідків в результаті способу застосування навантаження &lpha;_cc, п. 3.1.6 (1) СП РК EN 1992-1-1:2004/2011 . За умовчанням α_cc прийнятий рівним 0.85, для аварійних сполучень - рівним 1.2, для сейсмічних сполучень - рівним 1. При розрахунку за граничними станами II групи (контроль тріщин) завжди приймається рівним 1. Діапазон допустимих значень 0.8...1.

Коефіцієнт γ_c надійності

Задається окремий коефіцієнт безпеки (коефіцієнт надійності) для бетону для постійних і перехідних (тривалих та короткочасних) розрахункових ситуацій відповідно до п. 2.4.2.4 (1) СП РК EN 1992-1-1 :2004/2011. За умовчанням γc прийнято рівним 1.5, для аварійних і сейсмічних сполучень – рівним 1.2, при розрахунку за граничними станами II групи (контроль тріщин) – рівним 1. Діапазон допустимих значень 1...2.

Випадкові ексцентриситети (стержень)

Задаються випадкові ексцентриситети у двох напрямках перерізу в площинах X1OZ1 (EY, момент My) та X1OY1 (EZ, момент Mz).

Врахувати в розрахунку точний розмір перерізу

Установка прапорця дозволяє скоригувати приватний коефіцієнт безпеки для матеріалів у разі, якщо є точно виміряні розміри, див. п. А.2.2 СП РК EN 1992-1-1:2004/2011.

Врахувати ефекти 1-го роду

Установка прапорця дозволяє врахувати ефекти 1-го роду (несприятливі ефекти без урахування впливу деформації конструкції, але з урахуванням геометричних недосконалостей), див. п. 5.2 СП РК EN 1992-1-1:2004/2011.

Врахувати ефекти 2-го роду

Установка прапорця дозволяє врахувати ефекти 2-го роду (додаткові несприятливі ефекти, зумовлені деформацією конструкції), див. 5.1.4 СП РК EN 1992-1-1:2004/2011. У списку потрібно вибрати, для яких розрахунків їх потрібно враховувати (Жорсткість + Кривизна, Жорсткість, Кривизна).

Таблиця розрахункових характеристик.

Для обраного класу бетону відображаються нормативні та розрахункові характеристики:

• E_cm - модуль пружності;
• f_ck - характеристична циліндрична міцність бетону на стиск у віці 28 діб;
• f_ck_cube – характеристична кубикова міцність бетону на стиск у віці 28 діб;
• f_cm - середнє значення циліндричної міцності бетону на стиск;
• f_ctm – Середнє значення міцності бетону осьовому розтягу;
• f_ctk_005 - характеристична міцність бетону осьовому розтягу;
• (решта).

Таблиця доступна для редагування для додаткових, користувацьких класів бетону.

1.4 Характеристики арматури

Клас, вид та міцність поздовжньої арматури

Із запропонованого списку вибирається клас поздовжньої арматури: A, B, C. Із запропонованого списку вибирається вид поздовжньої арматури (стержні, стержні з бухт, дріт) за т. С.2N СП РК EN 1992-1-1:2004/2011. Задається характеристичний (нормативний) опір поздовжньої арматури – межа текучості fyk за т. С.1 СП РК EN 1992-1-1:2004/2011.

Клас, вид і міцність поперечної арматури

Із запропонованого списку вибирається клас поперечної арматури. Із запропонованого списку вибирається вид поздовжньої арматури. Задається характеристичний (нормативний) опір поздовжньої арматури f_yk.

Характеристики пластичності. Відношення міцності на розтяг до межі текучості

Для поздовжньої та поперечної арматури задається відношення k=f_tk/f_yk міцності арматури на розтяг до межі текучості, мінімальне значення, за т. С.1 СП РК EN 1992- 1-1:2004/2011.

Характеристики пластичності. Характеристичні деформації при максимальній силі

Для поздовжньої та поперечної арматури задається характеристична деформація (максимальне подовження) при максимальній силі µ_uk, %, згідно з т. С.1 СП РК EN 1992-1-1:2004/2011.

Окремий коефіцієнт

Для поздовжньої та поперечної арматури при розрахунку за граничними станами І групи для постійних та перехідних розрахункових ситуацій задається окремий коефіцієнт і_s за п. 2.4.2.4 СП СП РК EN 1992-1-1:2004/2011. За умовчанням обидва коефіцієнти і_s прийняті рівними 1.15, для аварійних та сейсмічних сполучень – рівними 1, при розрахунку за граничними станами ІІ групи (контроль тріщин) – рівними 1. Діапазон допустимих значень 1...2

Вид арматурного каркасу

Із запропонованого списку вибирається вид арматурного каркасу (в'язаний, зварний).

Максимальний діаметр

Для стержнів задається максимальний діаметр поздовжньої арматури, що використовується при підборі арматури по міцності (6, 8, 10, 12, 14, 16, 18, 20, 22, 25, 28, 32, 36, 40).

Кількість арматурних стержнів у кутах перерізу

Для підбору арматури з алгоритмом виділення кутових стержнів потрібно задати кількість арматурних стержнів, що розташовані в кутах перерізу.

Сортамент

Встановлюється діапазон використовуваних діаметрів.

Коефіцієнти обмеження напружень

Задаються коефіцієнти для розрахунку за граничними станами по експлуатаційный придатності: коефіцієнт обмеження розтягуючих зусиль в арматурі k3 і коефіцієнт обмеження розтягуючих зусиль в арматурі при вимушених деформаціях k4 за п.7.2 (5) СП РК EN 1992-1-1:2004/2011. Діапазон допустимих значень 0.3…1.

Розрахунок поперечної арматури

Для розрахунку поперечної арматури за ферменною моделлю окремо для основних (постійних та перехідних розрахункових ситуацій), аварійних та сейсмічних сполучень задаються кути ? між бетонним стиснутим розкосом та віссю балки, перпендикулярної до поперечного зусилля. У відповідному списку вибирається спосіб визначення – Розрахунок (кут буде обчислено), Кут (необхідно задати кут від 21.8 до 45 °), Діапазон (в розрахунку будуть використовуватися кути в діапазоні 21.8 ... 45 °). Граничні значення кута нахилу підкосу у стінці ? див. п.6.2.3 (2) СП РК EN 1992-1-1:2004/2011. При встановленні відповідного прапорця значення cot? (ctg?) можна Обмежити довжиною КоЕ (довжиною конструктивного елемента).

Таблиця розрахункових характеристик

Для класів арматури (подовжньої, поперечної) відображаються нормативні та розрахункові характеристики:

• f_yk – характеристичний (нормативний) опір поздовжньої арматури;
• клас;
• D – діаметр, мм;
• f_yd – розрахунковий опір поздовжньої арматури;
• f_tk – характеристичне (нормативне) значення тимчасового опору;
• f_ywd – розрахунковий опір поперечної арматури;
• E_s – модуль пружності;
• k (f_tk/f_yk) – відношення міцності арматури на розтяг до межі плинності, мінімальне значення;
• eps_uk - характеристична деформація при максимальній силі.

2. Підбір арматури у стержневих елементах

Для підбору арматури в стержневих елементах реалізовані універсальні ітераційні оптимізуючи методи, що дозволяють за однотипною методикою розраховувати перерізи довільної форми (прямокутні, хрестові, таврові, двотаврові, коробчасті, кутові , круглі, кільцьові) з довільним розташуванням арматури на довільні види напруженого стану (плоский вигин, косий вигин, вигин з крученням, плоский позацентровий стиск – розтяг, одночасна дія всіх шести видів зусиль – Mx, My, N, Qx, Qy, Mкр.

При доборі арматури враховуються фундаментальні положення норм, що реалізуються.

В ітераційних алгоритмах реалізовані оптимізуючі принципи, що: пріоритетно нарощується арматура в найбільш напружених зонах перерізу, враховується взаємний вплив арматури підібраної по різних РСН. Реалізовані алгоритми відповідають вимогам гнучкості, тому що користувачу надається можливість призначати режими підбору арматури:

• вибирати тип розташування арматури по перерізу (симетричне відносно однієї або двох головних осей перерізу, рівномірне розташування арматури вздовж заданих граней, довільне розташування арматури);
• призначати режим «кутові стержні», за яким універсальний алгоритм пріоритетно нарощує площу арматури у кутових зонах – у ряді випадків такий підхід дозволяє скоротити витрату арматури на 20-30% порівняно з іншими типами розташування арматури по перерізу;
• призначати граничні діаметри арматурних стержнів при підборі арматури за другим граничним станом, так як призначення менших діаметрів покращує опір залізобетонного елемента тріщиноутворення і в цьому випадку площа необхідної арматури може бути значно зменшена;
• регулювати параметри ітераційного процесу, дещо зменшуючи точність підбору арматури (у цьому випадку похибка може становити 3-5%), але значно збільшуючи швидкодію алгоритму та навпаки.

3. Підбір арматури у пластинах

У ПК ЛІРА-САПР реалізовано можливість підбору площі арматури для пластинчастих елементів за теорією Вуда. Також розроблено алгоритм, який дозволяє отримати площу арматури для пластинчастих елементів теорії Вуда з оптимізацією врахування дотичних напружень.

Ознака Враховувати пластичність дозволяє для норм СП РК EN 1992-1-1:2004/2011, ТКП EN 1992-1-1-2009*, EN 1992-1-1:2004, IDT при розрахунку з/б перерізів використовувати модифікований алгоритм перевірки рівноваги та обчислення напружень та деформацій у довільних точках перерізу. Для методики Вуда-Армера (Wood-Armer method) на базі цього алгоритму виконується підбір та перевірка арматури для I та II граничного стану. Цей метод дозволяє прискорити підбір арматури та отримати у площині пластини більш плавний розподіл арматури. Даний алгоритм підключено до розрахунку за нормами СП РК EN 1992-1-1:2004/2011, EN 1992-1-1:2004, ДБН В.2.6-98:2009, ТКП EN 1992-1-1:2009, ДСТУ- Н Б EN 1992-1-1:2010.

Результатом перевірки несучої здатності перерізів із заданим армуванням відповідно до норм СП РК EN 1992-1-1:2004/2011, ТКП EN 1992-1-1-2009*, EN 1992-1-1:2004, IDT є коефіцієнт запасу несучої здатності у кожному елементі пластин та у кожному перерізі стержнів.

Перевірка заданої поздовжньої арматури по міцності: для стержнів – на дію N, My, Mz, для пластин – на дію Mx, My, Mxy, Nx, Ny, Txy. А також виконуються повна перевірка (включає перевірку на спільну дію крутного моменту і поперечної сили і перевірку на спільну дію крутного і згинального моментів), перевірки на дію крутного моменту (стержні), на дію поперечних сил, по розкриттю тріщин.