Полезная информация:
статьи, обзоры, рекомендации

В разделе "Статьи" мы публикуем интересную и полезную для вас информацию на тему строительства и ремонта. Здесь вы узнаете о новых технологиях, опыте и практике применения того или иного строительного материала и много другой полезной информации.

Главная /Статьи /Использование бетона при изготовлении железобетонных балок

Экономическое обоснование использование высокого класса бетона при изготовлении железобетонных балок

      Для экономии денежных средств, при возведении строительных объектов требуется снизить расходы на изготовление строительных материалов. Среди которых немало важную роль занимает бетон. В связи с этим необходимо уменьшить расход бетона.

                При увеличении класса бетона в железобетонных балках в условиях 1-й категории трещиностойкости повышение класса бетона от В20 до В60.

 Были проведены расчеты 1,2 м железобетонной балки  ГОСТ 10180-90.

Расчет балки из бетона класса В20

Расчет выполнен по СНиП 2.03.01-84* [2]

Коэффициент надежности по ответственности  gn= 1

Конструктивное решение

Сечение

b = 300 мм

h = 300 мм

a1 = 10 мм

a2 = 10 мм

 

 

 

Конструктивное решение балки из бетона класса В20 (Рисунок 1)

Конструктивное решение армирование балки с применением бетона класса В20

Таблица 1

Арматура

Класс

Коэффициент условий работы

Продольная

A500

1

Поперечная

A240

1

 

Заданное армирование балки из бетона класса В20

Таблица 2

Пролет

Участок

Длина (м)

Арматура

Сечение

пролет 1

1

1,2

S1 – 38

 

 

Бетон

Вид бетона: Тяжелый

Класс бетона: B20

Плотность бетона 2,5 Т/м3

Условия твердения: Естественное

Коэффициент условий твердения 1

Коэффициенты условий работы бетона

Учет нагрузок длительного действияgb2=0,9

Результирующий коэффициент безgb2=1

Трещинностойкость

Категория трещиностойкости – 1

 

Загружение 1 – временное кратковременное, балки из бетона класса В20

Таблица 3

 

Тип нагрузки

Величина

Позиция х

 

пролет 1, длина = 1,2 м

 

2,5

Т

0,45

м

 

2,5

Т

0,75

м

 

Рисунок 2.  Загружение 1,  балки из бетона класса В20 - временное кратковременное

Коэффициент надежности по нагрузке: 1,1

Коэффициент длительной части: 1

 

Результаты расчета балки из бетона класса В20

Таблица 4

Пролет

Участок

Коэффициент использования

Проверка

Проверено по СНиП

пролет 1

1

0,718

Прочность по предельному моменту сечения

п.п. 3.15-3.20, 3.27-3.28

 

 

1,051

Момент, воспринимаемый сечением, при образовании трещин

п.4.5

 

 

0,103

Прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами

п.3.30

 

 

0,588

Прочность по наклонным сечениям без поперечной арматуры

п.3.32

 

 

0,588

Поперечная сила при отсутствии наклонных трещин

п.4.4 Пособия к СНиП

 

Расчет балки из бетона класса В60

Расчет выполнен по СНиП 2.03.01-84* [2]

Коэффициент надежности по ответственности  gn= 1

Конструктивное решение

Сечение

b = 300 мм

h = 300 мм

a1 = 10 мм

a2 = 10 мм

 

 

 

Риснок 3. Конструктивное решение балки из бетона класса В60

 

Конструктивное решение армирование балки с применением бетона класса В60

Таблица 5

Арматура

Класс

Коэффициент условий работы

Продольная

A500

1

Поперечная

A240

1

 

Заданное армирование балки из бетона класса В60

Таблица 6

Пролет

Участок

Длина (м)

Арматура

Сечение

пролет 1

1

1,2

S1 - 38

 

 

Бетон

Вид бетона: Тяжелый

Класс бетона: B60

Плотность бетона 2,5 Т/м3

Условия твердения: Естественное

Коэффициент условий твердения 1

Коэффициенты условий работы бетона

Учет нагрузок длительного действия gb2=0,9

Результирующий коэффициент без gb2=1

Трещинностойкость

Категория трещиностойкости – 1

 

Загружение 1 – временное кратковременное, балки из бетона класса В60

Таблица 7

 

Тип нагрузки

Величина

Позиция х

 

пролет 1, длина = 1,2 м

 

2,5

Т

0,45

м

 

2,5

Т

0,75

м

 

Рисунок 4. Загружение 1 балки из бетона класса В60 - временное кратковременное

Коэффициент надежности по нагрузке: 1,1

Коэффициент длительной части: 1

 

Результаты расчета балки из бетона класса В60

Таблица 8

Пролет

Участок

Коэффициент использования

Проверка

Проверено по СНиП

пролет 1

1

0,703

Прочность по предельному моменту сечения

п.п. 3.15-3.20, 3.27-3.28

 

 

0,59

Момент, воспринимаемый сечением, при образовании трещин

п.4.5

 

 

0,046

Прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами

п.3.30

 

 

0,321

Прочность по наклонным сечениям без поперечной арматуры

п.3.32

 

 

0,321

Поперечная сила при отсутствии наклонных трещин

п.4.4 Пособия к СНиП

 

 

 Из расчетов получили коэффициент использования для В20 – 1,051 и для В60 - 0,703. В этом случае при одинаковых нагрузках, возможно сократить площадь сечение, а

следовательно и расход бетона К=33%[1].

 [1] К=100%-(КВ20х100%/КВ60)=100-(0,703х100/1,051)=33%, где

КВ20 – коэффициент использования для бетона класса В20.

КВ60 – коэффициент использования для бетона класса В60.

Рисунок 5. Уменьшение объёма бетона при изготовлении ж/б балки с помощью увеличения класса бетона.

Но для изготовления 1м3 бетона ГОСТ 27006-86 [3] класса В60 потребуется больше средств, чем для изготовления бетона класса В20. Приведенные данные, с рыночными ценами по состоянию на апрель 2008 года, заносим в таблицу 9.

Расход материалов при изготовлении 1м3 бетона класса В20 и В60.

Таблица 9

  Класс  бетона

    ЦементМ400(500)

              Песок(Мкр2)

        Щебень (Фр8)

                        Добавка

Вода

грн

Всего,грн

         Кол-во,

             кг

  Цена,      грн

    Кол-во,

        кг

   Цена,

    грн

    Кол-во,          грн

   Цена,

     грн

    Универсал-ВМ

      Супер Пк

    кг

      грн

   кг

     грн 

В 20

       500

  400

   610

      50

    375

     60

     --

       --

    --

    --

      1

      511

В60

      425

  500

  610

      50

    375

     60

   30

       74

   2,5

    6

      1

       691

 

Из приведенных табличных данных видно, что на изготовление 1м3 бетона класса В20

дешевле на Ц=20%[2] чем изготовление бетона класса В60.

[2] Ц=100%-(ЦВ20х100%/ЦВ60)=100-(511х100/691)=26%, где

ЦВ20 – цена изготовление 1м3 бетона класса В20.

ЦВ60 – цена изготовление 1м3 бетона класса В60.

 

Из вышеизложенных расчетов определяем общую экономию расхода бетона (Э) при

изготовлении железобетонных балок с классами бетона В20 и В60[3].

[3]Э=К-Ц=33%-26%=7%

Вывод:Применение в железобетонных балках, в условиях 1-й категории трещинно-стойкости, бетона класса В60 от В20 делает дешевле изготовление на 7%. 

 

Автор статьи: главный инженер ООО "Альпинтел" магистр строительства Романенко Д.Б.