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Calculer la capacité de moment d'une poutre en béton armé

Comportement du faisceau: Capacité momentanée d'une poutre

Avant de discuter du calcul de la capacité de moment, examinons le comportement d'un béton armé examinons le comportement d'un. le faisceau sera soumis à une charge vers le bas, ce qui provoquera un moment positif dans la poutre. L'armature en acier est située près du bas de la poutre, qui est le côté tension. Ici, nous pouvons sélectionner trois principaux modes de comportement de la poutre:

Calculatrice de poutre en béton armé

1. Comportement en flexion à très faible charge

En supposant que le béton En supposant que le. Aussi le béton au sommet résistera à la compression. La distribution des contraintes sera linéaire:

calculs de conception en béton armé

2. Comportement en flexion à charge modérée

Dans ce cas, la résistance à la traction du béton sera dépassée, et le béton se fissurera dans la zone de tension. Parce que le béton ne peut transmettre aucune tension à travers une fissure, les barres d'acier résistent alors à toute la tension La répartition des contraintes de compression du béton est toujours supposée linéaire.

calculs de conception en béton armé, poutre en béton armé

3. Comportement en flexion à la charge ultime

Ici, les contraintes et les contraintes de compression sont augmentées, avec quelques courbes de contraintes non linéaires du côté compression de la poutre. Cette courbe de contrainte au-dessus de l'axe neutre aura essentiellement la même forme que la courbe contrainte-déformation typique du béton. La contrainte de tension de l'acier fs est égale à la limite d'élasticité de l'acier fy. Finalement, la capacité ultime du faisceau sera atteinte et le faisceau échouera.

calculs de conception en béton armé
Décrit ci-dessus est le mécanisme réel de la rupture de la poutre en béton armé et est généralement assez compliqué. C'est pourquoi le développement de l'approche de conception de résistance dépend des hypothèses de base suivantes:

  1. La déformation dans le béton est la même que dans les barres d'armature au même niveau, à condition que la liaison entre l'acier et le béton soit adéquate;
  2. La déformation dans le béton est linéairement proportionnelle à la distance de l'axe neutre
  3. Les sections transversales planes continuent d'être planes après le pliage
  4. La résistance à la traction du béton est négligée
  5. À l'échec, la déformation maximale aux fibres de compression extrême est supposée égale à limitée par la disposition du code de conception (0.003)
  6. Pour la force de conception, la forme de la répartition des contraintes de compression du béton peut être simplifiée.

Hypothèses

La détermination de la résistance au moment n'est pas simple en raison de la forme du diagramme de contraintes de compression non linéaire au-dessus de l'axe neutre. À des fins de simplification et d'application pratique, une distribution rectangulaire fictive mais équivalente des contraintes du béton a été proposée par Whitney et ensuite adoptée par les différents codes de conception, comme ACI 318, DANS 2, COMME 3600, et d'autres. Par rapport à cette distribution de contrainte équivalente comme indiqué ci-dessous, l'intensité moyenne des contraintes est prise comme fc(à la charge ultime) et est supposé agir sur la zone supérieure de la section de poutre définie par la largeur b et une profondeur de a. Dans différents paramètres de code de conception, a est déterminé en réduisant c avec le facteur. Résistance du béton fc est également réduit. Par exemple, selon l'ACI 318 code fc est réduit de 0.85 et un par facteur β1 compris entre 0.65 et 0.85.

image montrant la profondeur de l'axe neutre pour un élément en béton armé

Calculer la profondeur de l'axe neutre

Pour calculer la capacité de résistance au moment de la section en béton armé, il est nécessaire de calculer correctement la profondeur de l'axe neutre c. SkyCiv utilise un processus itératif pour calculer l'axe neutre en fonction des éléments suivants:

Poutre en béton armé
Poutre en béton armé

Calculer la capacité de moment

Enfin les forces calculées pour le béton et l'acier Fc, Fs, Fcs et leur position par rapport à l'axe neutre de la section ac, unes, unecs permettent de calculer la résistance du moment de conception à partir de l'équation suivante:

Mu = Fc ∙ unec + Fcs ∙ unecs + Fs ∙ unes
 

Toute cette procédure est totalement automatisée dans SkyCiv Logiciel de conception renforcée, où un ingénieur peut facilement définir des poutres en béton armé avec action charges et déterminer la capacité de section. Ceci et tous les autres calculs de vérification de conception peuvent être vus dans le rapport de conception détaillé qui est généré par SkyCiv après analyse.

Conception de béton armé SkyCiv

SkyCiv offre une Conception en béton armé logiciel qui vous permet de vérifier les conceptions de poutres en béton et de poteaux en béton selon ACI 318, COMME 3600, et EN2 Normes de conception. Le logiciel est facile à utiliser et entièrement basé sur le cloud; ne nécessitant aucune installation ou téléchargement pour commencer!

Logiciel de conception de béton pour ACI 318, COMME 3600 et EN2 - capture d'écran de l'interface utilisateur de SkyCiv

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