32. Підбір та перевірка армування стержневих елементів

Перевірка армування здійснюється в системі ЛІР-АРМ локальний (ЛАВР).

У перерізі елемента за шаблоном задається розстановка поздовжніх арматурних стержнів і поперечної арматури. Розрізняють такі типи поздовжніх стержнів за розташуванням у перерізі - кутові нижні та верхні, нижні, верхні та бічні стержні першого і другого ряду. Довільні стержні задаються за координатами.

Перевірка здійснюється в кілька етапів. Спочатку визначається кількість поздовжньої арматури, що необхідна для сприйняття крутного моменту. Така арматура повинна бути розташована біля граней перерізу (не в кутках). Якщо необхідна арматура відсутня, видається повідомлення: «Переріз не проходить при перевірці роботи на кручення. Коефіцієнт запасу [k]».

Якщо сприйняття крутного моменту забезпечене, то арматура, необхідна для сприйняття моменту при перевірці на поздовжню силу і згинальні моменти, виключається.

Потім перевіряється поперечна арматура на дію поперечних сил. Якщо поперечної арматури недостатньо для сприйняття поперечної сили, видається повідомлення: "Переріз не проходить за умовою перевірки поперечної арматури на дію поперечної сили".

Потім здійснюється перевірка поздовжньої арматури на дію нормальної сили і згинальних моментів у двох площинах. Якщо переріз проходить, то зусилля збільшуються з кроком 5% до тих пір, доки не перевищать несучу здатність перерізу. У результаті цього видається повідомлення: "Переріз проходить. Коефіцієнт запасу [k]", де k - коефіцієнт до зовнішніх зусиль на передостанньому кроці ітерацій.

Якщо переріз не проходить, то зусилля зменшуються з кроком 5% до тих пір, поки переріз не стане достатнім і видається повідомлення: "Переріз не проходить. Коефіцієнт запасу [k]", де k - коефіцієнт до зовнішніх зусиль на останньому кроці ітерацій.

Модуль армування СТЕРЖЕНЬ здійснює підбір арматури в стержневих елементах від таких зусиль:

- поздовжньої сили (стиск або розтяг) N_x;

- крутного момента М_к;

- згинальних моментів у двох площинах M_y, M_z;

- поперечних сил у двох площинах Q_y, Q_z.

Розрахунок виконується за першою (на міцність) і другою (на тріщиностійкість) групами граничних станів.

Допустимі форми перерізу: прямокутник, тавр з полицею внизу чи вгорі, двотавр, кільце, круг, хрестовий переріз, кутник, тавр зі зміщеною стінкою (полиця внизу або вгорі).

При підборі поздовжньої арматури граничний стан перерізу прийнятий у відповідності до СНиП 2.03.01-84: стиснута зона бетону з розрахунковим напруженням, розтягнута і стиснута арматура з розрахунковими опорами сталі.

Алгоритм має дві гілки: для плоского випадку (за наявності згинального моменту в одній площині та поздовжньої сили) і для просторового випадку (за наявності згинаючих моментів у 2-х площинах і поздовжньої сили).

У плоскому випадку завжди розраховується тавровий переріз з полицею в стиснутій зоні. За необхідності полиця знищується шляхом призначення для неї нульової висоти.

У просторовому випадку переріз розбивається на елементарні прямокутні площинки. Граничний стан шукається методом ітерацій.

При розрахунку здійснюється контроль відсотка армування. Якщо перевищені 5%, то видається повідомлення з рекомендацією збільшити розміри перерізу або підвищити класи матеріалів. У просторовому випадку, крім того, контролюється гранична площа стиснутої зони, величина якої збільшується за наявності стискаючої поздовжньої сили.

Кожний переріз перевіряється на отриману з лінійного розрахунку кількість розрахункових сполучень зусиль (РСЗ). РСЗ формуються у результаті попереднього розрахунку в системі ЛІР-ВІЗОР або задаються користувачем в автономному режимі. Критеріями вибору РСЗ є екстремальні напруження в периферійних зонах перерізу.

Формуються дві внутрішні групи РСЗ: за наявністю короткочасних навантажень, сумарна тривалість яких мала (група В) і без таких (група А). Для цих двох груп РСЗ застосовуються різні коефіцієнти умов роботи бетону γ_b2 (СНиП 2.03.01-84). У розрахунку можна також використовувати РСН або зусилля, отримані після розрахунку всієї схеми.

Модуль враховує в розрахунку арматуру, що встановлюється за конструктивними вимогами. Для елементів, що працюють на згин, це стержні Ø10мм по кутках перерізу, для стиснутих елементів - стержні Ø16 мм чи Ø12 мм для малих перерізів. При значних розмірах перерізу по сторонах ставиться конструктивна арматура. За необхідності можна відмовитися від конструктивних вимог СНиП 2.03.01-84.

Модуль СТЕРЖЕНЬ спирається на нормативну базу, в якій містяться розрахункові і нормативні характеристики матеріалів, а також процедури для визначення геометричних характеристик бетонного перерізу.

На вимогу користувача виконується розрахунок ширини розкриття тріщин. Допустима ширина тривалого і короткочасного розкриття тріщин задається користувачем. Нульову ширину розкриття тріщин задавати заборонено.