Строй Эксперт Технологии. Испытательная лаборатория

Об эффективности повышения класса прочности бетона на сжатие по критерию снижения расхода арматурной стали в изгибаемых элементах

В.В. Бабков, А.С. Салов, Р.Р. Сахибгареев, Р.Р. Сахибгареев (ПГ-02-01), И.Г. Терехов

(Уфимский государственный нефтяной технический университет)

 

Рассматривается задача о соотношении класса прочности бетона на сжатие В и расхода рабочей арматуры в изгибаемых (плитных) элементах с одиночным армированием. Несущая способность такого элемента по изгибающему моменту может быть представлена как [1,2,3]:

, (1)

где Rs, Rb0 – расчётные сопротивления рабочей арматуры и исходного по прочности бетона соответственно;

h0, b – рабочая высота и ширина сечения элемента;

As – площадь рабочей арматуры.

Производя подстановку As= μ0bh0 (здесь μ0 – коэффициент рабочего армирования), получаем:

, (2)

Равную несущую способность по изгибающему моменту можно получить при повышении расчётного сопротивления бетона ηbRb0>Rb0 (здесь ηb >1) и понижения расхода арматурной стали ηsμ0< μ0 (здесь ηs <1), что может быть достигнуто при определённом соотношении этих коэффициентов:

;

, (3)

Разрешая уравнение (3) относительно ηb, будем иметь:

, (4) 

где

Зависимость (4) носит общий характер и представлена в безразмерных параметрах, однако она может быть использована при оценках по размерам конкретных изгибаемых элементов. В качестве примера на рисунке 1 приведена зависимость коэффициента снижения расхода арматурной стали ηs при повышении класса прочности бетона от В15 до В 35, полученная согласно (4). Исходный коэффициент армирования в этом случае составлял μ0=0,02.

Рисунок 1. График снижения коэффициента расхода арматурной стали ηs с повышением класса прочности бетона

 

Литература

  1. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. / Госстрой РФ. / - М.: «ГУП НИИЖБ». - 2004. - 24 с.
  2. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. / Госстрой РФ. / - М.: «ГУП НИИЖБ». - 2005. - 53 с.
  3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003) ЦНИИПромзданий, НИИЖБ. – М.: ОАО «ЦНИИПромзданий». - 2005. - 214 с.