Библиотека KaTeX не загрузилась (нет доступа в интернет). Формулы показаны в исходной записи TeX — содержание отчёта от этого не меняется.

Характеристики арматуры

Справка по работе с расчётом · СП 63.13330.2018, подраздел 6.2
Железобетонные конструкции. СП 63.13330.2018 с изменениями № 1 и № 2 → Материалы

1. Что считает

Программа выдаёт характеристики арматуры, нужные всем дальнейшим расчётам железобетона: нормативное и расчётные сопротивления растяжению и сжатию, сопротивление поперечной арматуры, модуль упругости, предельную относительную деформацию и рабочую диаграмму состояния — двухлинейную или трёхлинейную.

Вместе с расчётом характеристик бетона это полный набор исходных чисел, с которых начинается расчёт любой железобетонной конструкции.

ГЛАВНОЕ ОБ ЭТОМ РАСЧЁТЕ: таблицы 6.13 и 6.14 приведены в редакции ИЗМЕНЕНИЯ № 1, которое изложило их заново. Различия с базовым текстом 2018 года велики. У самой ходовой арматуры А400 нормативное сопротивление стало 390 вместо 400 МПа, а расчётное — 340 вместо 350; у В500 расчётное стало 415 вместо 435. Появились классы К1450, К1550, К1650, К1750, К1850 и К1900, а К1600 из таблицы исчез. Расчёт по отменённой редакции завысил бы прочность А400 почти на 3 %.

2. Расчётная схема и допущения

Расчётной схемы у этой программы нет: считается материал, а не конструкция.

Диаграмма строится в осях «относительная деформация — напряжение». Для арматуры с физическим пределом текучести (классы А240–А500, В500) свод принимает двухлинейную диаграмму по типу диаграммы Прандтля: упругий участок с наклоном E_s и полка на уровне R_s.

Для арматуры с условным пределом текучести (А600–А1000, Вр1200–Вр1500, К1400, К1500) — трёхлинейную: упругий участок, наклонная ветвь от σ_s1 = 0,9R_s через точку (ε_s0, R_s) и полка на уровне σ_s2 = 1,1R_s.

3. Порядок работы

Выберите класс арматуры. Всё остальное — необязательное.
Если считаете хомуты или отогнутые стержни, отметьте «поперечная арматура»: тогда будет выдано R_sw по таблице 6.15.
Снимите галочку продолжительности, если считаете на кратковременное действие нагрузки: предел сопротивления сжатию при этом ниже.
Для восьми классов, которые свод к диаграммам не относит, появится выбор диаграммы. Это решение проектировщика, и в отчёте оно будет помечено как ваше.
Нажмите кнопку с примером внизу левой панели — страница заполнится готовыми данными, на которых видно, что и куда вводится.
Правьте поля: расчёт пересчитывается сам через мгновение после правки, отдельной кнопки «посчитать» нет.
Смотрите правую панель: расчётная схема, сводка результатов, проверки, графики и таблица по сечениям.
Убедитесь, что невязки в таблице проверок близки к нулю — это и есть признак того, что расчёт сошёлся.
Нажмите «Сформировать отчёт» — откроется отдельная страница с полным ручным выводом: формула со своим номером по справочнику, подстановка чисел, результат.
«Сохранить JSON» кладёт исходные данные в файл, «Загрузить JSON» возвращает их обратно — так удобно хранить варианты.

4. Исходные данные

Поля перечислены в том же порядке, в каком идут на странице.

Поле	Ед.	Что означает
Класс арматуры	—	Двадцать один класс таблицы 6.13 в редакции Изменения № 1: А240–А1000, В500, Вр500–Вр1600, К1400–К1900.
Принятый диаметр d_s	мм	Необязательно. Служит только для того, чтобы рядом был показан диапазон номинальных диаметров, предусмотренный таблицей 6.13 для этого класса.
Поперечная арматура	—	Хомуты и отогнутые стержни. Их расчётное сопротивление растяжению берут по таблице 6.15, и для арматуры любого класса оно не должно превышать 300 МПа (п. 6.2.9).
Продолжительное действие нагрузки	—	Влияет на сопротивление сжатию: по п. 6.2.8 оно не более 500 МПа при продолжительном действии и не более 400 МПа при кратковременном. В таблице 6.14 второе значение стоит в скобках.
Диаграмма	—	Появляется только для классов, которых п. 6.2.13 не называет. Выбор здесь — ваш, а не норматива.

5. Как читать результаты

Величина	Пояснение
R_s,n = R_s,ser	Нормативное сопротивление растяжению, оно же расчётное для предельных состояний второй группы: коэффициент надёжности для второй группы равен единице.
R_s	Расчётное сопротивление растяжению для первой группы, таблица 6.14.
R_sc	Расчётное сопротивление сжатию с учётом выбранной длительности нагрузки. Для классов В500 и А600 предел дополнительно понижен коэффициентом условий работы.
R_sw	Сопротивление поперечной арматуры, если она задана.
γ_s	Коэффициент надёжности по арматуре. Изменение № 1 разделило его: 1,15 для классов А и К1550–К1900, 1,20 для классов В, Вр и К1400–К1500. Прежде он был один для всех.
E_s	Модуль упругости, одинаковый при растяжении и сжатии: 1,95·10⁵ МПа для канатов класса К, 2,0·10⁵ МПа для остальной арматуры (п. 6.2.12).
ε_s0	Предельная относительная деформация: R_s/E_s для арматуры с физическим пределом текучести — формула (6.11), и R_s/E_s + 0,002 для арматуры с условным — формула (6.12).
ε_s1, ε_s2, σ_s1, σ_s2	Параметрические точки трёхлинейной диаграммы. Предельная деформация ε_s2 равна 0,025 для двухлинейной диаграммы и 0,015 для трёхлинейной.

6. Что означают проверки

Проверяется то, что в решении не участвовало: совпадение означает, что вывод верен, а не что арифметика повторена дважды.

Проверка	Что означает
Таблица 6.14 согласуется с 6.13 по формуле (6.10)	Нормативное сопротивление делится на коэффициент надёжности и сравнивается с печатным расчётным. Наибольшее расхождение по всем классам — 1,5 %; если вернуть прежний единый коэффициент 1,15, оно вырастет до 5,1 %. Эта проверка ловит и ошибку в таблице, и попытку вернуть отменённую редакцию.
Наклонная ветвь проходит через (ε_s0, R_s)	Формула (6.16) построена так, что при ε_s0 напряжение равно расчётному сопротивлению. Отклонение означало бы ошибку в параметрических точках.
Излом при ε_s1 даёт 0,9R_s	Точка стыка упругого участка и наклонной ветви.
Напряжение нигде не превышает 1,1R_s	Предел прямо записан в формуле (6.16).
Начальный наклон равен E_s	На упругом участке отношение σ_s/ε_s обязано равняться модулю упругости.

7. Если программа отказывается считать

Сообщения об ошибках здесь не технические: каждое называет физическую причину и подсказывает, что поправить.

Сообщение	Что делать
Класс арматуры … не значится в таблице 6.13	Возможно, вы ищете класс из базовой редакции 2018 года. Изменение № 1 переписало таблицу: К1600 из неё исключён.
Двухлинейная (трёхлинейная) диаграмма для этого класса не задана	Свод не относит класс ни к одной из диаграмм — выберите её сами в левой панели.
Деформация … превышает предельную ε_s2	Запрошено напряжение за пределом диаграммы.

8. На что обратить внимание

Пункт 6.2.13, относящий классы к диаграммам, Изменением № 1 не правился, хотя таблица 6.13 правилась. Из-за этого его перечень разошёлся с таблицей: он называет К1600, которого в таблице больше нет, и молчит про Вр500, Вр1600, К1450, К1550, К1650, К1750, К1850 и К1900. Программа за свод не решает: для такого класса она считает прочности и модуль, но диаграмму не строит, пока вы не выберете её сами.
У классов К1750, К1850 и К1900 нормативное сопротивление не равно числу в названии: 1740, 1840 и 1920 МПа. Это не описка свода — деление именно этих значений на коэффициент надёжности даёт печатные расчётные сопротивления таблицы 6.14 с точностью 0,13 %, тогда как «круглые» 1750, 1850 и 1900 дали бы 1,07 %.
Таблица 6.15 (поперечная арматура) Изменением № 1 не затрагивалась. Для А400 в ней стоит 280 МПа — это 0,8 от ПРЕЖНЕГО расчётного сопротивления 350 МПа; от нового, 340 МПа, восемь десятых дали бы 272. Свод оставил 280, и расчёт берёт напечатанное.
Методическое пособие к СП 63.13330, по которому сверены все таблицы бетона, для арматуры устарело: в четырнадцати местах оно даёт А400 R_s = 350 МПа — значение до Изменения № 1. Сверяться с ним по арматуре нельзя.
Единицы всюду согласованы: длины в метрах, силы в килоньютонах, моменты в кН·м, жёсткости в кН и кН·м². Если ввести жёсткость в МПа или в Н, ответ будет бессмысленным по величине, но программа об этом не догадается.
Пустое поле и ноль — не одно и то же там, где это оговорено: ноль часто означает «не учитывать», а пустое поле — «подобрать самому».
Отчёт самодостаточен: формулы в нём отрисовываются встроенным KaTeX, картинки — векторные, поэтому файл можно переслать или распечатать без интернета.
Все проверки в отчёте считаются по величинам, которые в решении не участвовали. Невязка порядка 10⁻¹² и меньше означает машинный ноль; заметная невязка — повод разобраться, а не округлить.

Полный вывод с формулами и подстановкой чисел — в отчёте, который формируется кнопкой «Сформировать отчёт».