АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов

АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов

АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов
Уравнения равновесия :
N = ∫ σ dF
My = -∫ z σ dF
M z = ∫ y σ dF
Распределение деформаций
по сечению
ε = ε0 - χ1 y - χ2 z
σa
εa
Диаграммы состояния
бетона
Диаграмма состояния арматуры
εb
σb
εb
σb

1. Сравнение старых и новых норм при расчете по прочности
АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов
-490,17 < N < 139,12 Т
-57,64 < My < 57,66 Т*м
-490,17 Т < N < 139,11 Т
-39,89 Т*м < Mz < 39,9 Т*м
-35,54 < My < 35,53 Т*м
-22,17 < Mz < 22,17 Т*м
Область изменения усилий
СП 52-01-2003
СНиП 2.03.01-84* (исходные данные прим. 40 Пособия к СНиП)
-498,37 < N < 144,16 Т
-59,54 < My < 59,37 Т*м
Область изменения усилий
-498,19 < N < 144,19 Т
-41,26 < Mz < 41,21 Т*м
-36,89 < My < 36,89 Т*м
-22,95 < Mz < 22,95 Т*м

АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов
2. Несущая способность при учете устойчивости
Условная критическая сила для вычисления η
принимается равной:
СНиП 2.03.01-84*
СП 52-101-2003
коэффициент η, учитывающий влияние прогиба элемента на его прочность
при гибкости l0/i > 14
СНиП 2.03.01-84*
СП 52-101-2003
Принято L0 = 9 м (для исходных данных прим. 40 Пособия к СНиП)

АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов
3. Расчет по II-му предельному состоянию
εb
σb
σa
εa
Согласно новым нормам при расчете по 2-му предельному состоянию с использованием общей деформационной модели учитывается работа растянутого бетона. По максимальной деформации растянутого бетона делается вывод об образовании трещин и, если требуется, вычисляется ширина раскрытия трещин.
Достоинство новых норм в том, что на основе деформационной модели сечение проверяется по 2-му предельному состоянию (т.е. образованию трещин и ширине их раскрытия) , что по старым нормам в общем случае расчета не было возможно, а рассматривался только 2D случай, т.е. изгиб или внецентренное сжатие (растяжение).
СНиП 2.03.01-84*
СП 52-101-2003

АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов
4. Расчет на действие поперечных сил
В Своде Правил проверка на действие поперечных сил дана только для изгибаемых элементов. Однако уже издано Пособие к СП 52-101-2003, куда включены пункты по учету нормальной силы при внецентренном сжатии и растяжении при расчете на действие поперечных сил.
В нормах 84-го года при расчете по Q действие сжимающих или растягивающих сил в сечении учитывалось при помощи коэффициента fin.
Согласно Пособию к СП также введен коэффициент, учитывающий действие этих сил.
На графиках показана зависимость от N относительной поперечной силы, воспринимаемой сечением, по старым и новым нормам.
N<0
N>0
N<0
Прочность по бетонной полосе
СНиП
СП
СНиП
СП
СНиП 2.03.01-84*
СП 52-101-2003
Прочность по наклонному сечению
СНиП
СП
Прочность по бетонной полосе
Прочность по наклонному сечению
Пособие к СП

АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов
5. Расчет прогиба в балке
Режим расчета прогиба в балке по новым нормам также реализован на основе общей деформационной модели согласно Своду Правил и Пособия к нему.
Хотелось бы обратить внимание, что по старым нормам при расчете прогиба вычислялся полный прогиб, т.е. прогиб, обусловленный деформацией изгиба, и в нужном случае (l/h <10) учитывался прогиб, обусловленный деформациями сдвига.
В Своде Правил пункт по учету сдвига отсутствует, однако в Пособие к СП он уже включен. Поэтому в Арбат реализован учет сдвига при расчете прогиба как по старым, так и по новым нормам.
Пособие к СНиП 2.03.01-84*
Пример 58: Дано: ригель перекрытия общественного здания прямоугольного сечения (b = 200 мм, h = 600 мм); a = 80 мм; пролет ригеля l = 4,8 м; бетон тяжелый класса В25; арматура класса А-III, площадь ее поперечного сечения Аs = 2463 мм (4 ∅28); полная равномерно распределенная нагрузка qtot = 85,5 кН/м, в том числе ее часть от постоянных и длительных нагрузок ql = 64 кН/м; прогиб ограничивается эстетическими требованиями; влажность воздуха в помещении свыше 40 %.
Требуется рассчитать ригель по деформациям.
.
по приближенным формулам Пособия к СНиП 2.03.01-84*
f = 19.7мм
Так как l/h = 4,8/0,6 = 8 < 10, необходимо учитывать влияние деформаций сдвига на прогиб элемента.
Полный прогиб от действия постоянных и длительных нагрузок по АРБАТ
по АРБАТ
СНиП 2.03.01-84*
f = 20,082 мм
по АРБАТ
СНиП 2.03.01-84* измен. для Укр.(1996г)
f = 18.71мм
по АРБАТ
СП 52-101-2003
f = 14.698мм

АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов
6. Конструктивные требования по минимальному армированию
СНиП 2.03.01-84*
СП 52-101-2003

АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов
7. Программа АРБАТ позволяет получить отчет по всем выполненным проверкам и вычислениям
Для всех режимов экспертизы возле каждого наименования фактора, по которому производилась экспертиза, выдаются пункты норм, которым эти факторы соответствуют, т.е. пункты Свода Правил или Пособия к нему.
Результаты расчета по комбинациям загружений
N = -2600 кН
My = 250 кН
Mz = 200 кН
Qz = 10 кН
Qy = 0 кН
T = 0 кН
Коэффициент длительной части 1
СНиП 2.03.01-84*
СП 52-101-2003
(для исходных данных прим. 40 Пособия к СНиП)

АРБАТ 5.0 - реализация новых нормативных документов
8. Таблица результатов расчетов по примерам Пособия к СП 52-101-2003 и по программе АРБАТ
Результаты по Пособию к СП
Результаты по АРБАТ (СП 52-101-2003)
N примера
9. Проверка прочности заданного таврового сечения при изгибающем моменте M = 300 кН*м
Mпредельн = 326 кН*м
К == 300 / 326 = 0,9202 - методика предельных усилий
37. Подбор поперечного армирования для внецентренно растянутой двухветвевой колонны
Asw = 1,42 см2 при шаге хомутов Sw = 10 см - с учетом растягивающей силы N (все вычисления c округлением до 3-го знака после запятой)
Asw = 1,43 см2 при шаге хомутов Sw = 10 см - с учетом растягивающей силы N
44. Расчет ширины непродолжительного раскрытия трещин во внецентренно сжатой колонне при предельно допустимом значении 0,4 мм
acrc = 0,36мм
К == 0,36 / 0,4 = 0,9 - приближенная методика
acrc = 0,362 мм
К = 0,904 - общий случай расчета
45. Расчет прогиба по эстетическим требованиям от действия постоянных и длительных нагрузок
F = 32,6 мм - приближенная методика расчета по максимальной кривизне в середине пролета
F = 30,406 мм - общий случай расчета
общий случай расчета