Программа «ОМ СНиП Железобетон»

Рассмотрим пример для сравнения результатов, получаемых по ПК SCAD, программам Арбат и «ОМ СНиП Железобетон», при расчете нормальных сечений. Требуется подобрать продольную арматуру в железобетонном элементе прямоугольного сечения 400×600 мм. Элемент работает на внецентренное сжатие: N = 100 тс; М = 30 тсм; коэффициенты надежности по нагрузке и учета длительности нагрузки γ_b2 равны соответственно 1.1 и 0.9; конструкция статически неопределимая, сборная, случайный эксцентриситет равен 2 см.

Принято симметричное армирование сечения из арматуры класса А-III (A400). Стержни у стороны сечения 400 мм относятся к 1-й группе, стержни у стороны 600 мм - ко 2-й группе. Диаметры стержней каждой группы одинаковы. В ПК SCAD площади сечения стержней 1-й и 2-й групп обозначены соответственно AS1 и AS3.

Конструкция относится к 3-й категории трещиностойкости и эксплуатируется в закрытом помещении при естественной влажности. Расчеты проводили в соответствии со СНиП 2.03.01-84* и СП 52-101-2003 по ПК SCAD версии 11.1, программам Арбат версии 5.1.0.1 и «ОМ СНиП Железобетон» версии 3.1 (при трехлинейной диаграмме состояния бетона). Результаты представлены в таблице.

Выполнено 8 вариантов расчетов, в которых менялись физическая и расчетная длина элемента (1 м или 5 м), класс бетона (В20 или В60), учитывались или не учитывались требования к трещиностойкости. Условия расчетов указаны в первом столбце таблицы. Использованы следующие обозначения: (1, В20, нет) – длина 1 м, класс бетона В20, требования к трещиностойкости не учитывались; (5, В60, да) – длина 5 м, класс бетона В60, требования к трещиностойкости учитывались и т.п.

В результатах расчетов указаны диаметры двух стержней арматуры 1-й группы (AS1) и одного стержня 2-й группы (AS2), например, 2Ø25+1Ø18. При этом необходимо учесть, что результаты расчетов по ПК SCAD и программе Арбат получают в виде «размазанной» арматуры, например, 7.89 + 3.13 см², а в таблице приведены диаметры арматурных стержней с площадью сечения, превышающей полученную и минимально отличающейся от нее.

Результаты расчетов - диаметры и площади сечения арматурных стержней
№№ варианта и условия расчетов	Нор-ма-тив-ный доку-мент	Программа
		ПК SCAD			Арбат			ОМ СНиП Железобетон
		Характеристики арматуры
		Диаметры, мм	Площадь сечения, см²	Диаметры, мм		Площадь сечения, см²	Диаметры, мм		Площадь сечения, см²
1 (1, B20, нет)	СНиП	2Ø22+1Ø16	9.6	2Ø25+1Ø12		10.9	2Ø22+1Ø6		7.9
	СП	2Ø22+1Ø16	9.6	-		-	2Ø22+1Ø6		7.9
2 (1, B60, нет)	СНиП	2Ø12+1Ø16	4.3	2Ø25+1Ø12		10.9	2Ø8+1Ø14		2.5
	СП	2Ø14+1Ø16	5.1	-		-	2Ø12+1Ø6		2.5
3 (5, B20, нет)	СНиП	2Ø25+1Ø18	12.4	2Ø25+1Ø25		14.7	2Ø25+1Ø6		10.1
	СП	2Ø25+1Ø18	12.4	-		-	2Ø25+1Ø6		10.1
4 (5, B60, нет)	СНиП	2Ø16+1Ø16	6.0	2Ø25+1Ø25		14.7	2Ø14+1Ø10		3.9
	СП	2Ø16+1Ø18	6.6	-		-	2Ø14+1Ø10		3.9
5 (1, B20, да)	СНиП	2Ø22+1Ø16	9.6	2Ø25		9.8	2Ø22+1Ø10		8.4
	СП	2Ø25+1Ø16	11.8	2Ø25+1Ø18		12.4	2Ø25+1Ø6		10.1
6 (1, B60, да)	СНиП	2Ø25+1Ø16	11.8	2Ø25+1Ø12		11.0	2Ø18+1Ø12		6.2
	СП	2Ø20+1Ø16	8.3	2Ø25+1Ø18		12.4	2Ø16+1Ø6		4.3
7 (5, B20, да)	СНиП	2Ø25+1Ø18	12.4	2Ø25		9.8	2Ø25+1Ø6		10.1
	СП	2Ø25+1Ø16	11.8	2Ø25+1Ø22		13.6	2Ø25+1Ø6		10.1
8 (5, B60, да)	СНиП	2Ø25+1Ø16	11.8	2Ø25+1Ø12		11.0	2Ø18+1Ø12		6.2
	СП	2Ø20+1Ø16	8.3	2Ø25+1Ø22		13.6	2Ø16+1Ø10		4.8

Рассмотрим результаты, представленные в таблице.

1. В вариантах 5 и 6 [СНиП] при расчетах по ПК SCAD площадь сечения арматуры оказалась соответственно равной 9.6 см² (2Ø22+1Ø16) и 11.8 см² (2Ø25+1Ø16), т.е. площадь поперечного сечения арматурных стержней возрастает при повышении класса бетона. Ясно, что при прочих одинаковых условиях повышение класса бетона не может привести к увеличению армирования. При расчетах по программе «ОМ СНиП Железобетон» в вариантах 5 и 6 [СНиП] площадь сечения арматуры составляет соответственно 8.4 см² (2Ø22+1Ø10) и 6.2 см² (2Ø18+1Ø12), т.е. площадь уменьшается при повышении класса бетона.

2. Сравнение вариантов 1-2, 3-4 [СНиП], 5-6, 7-8 [СНиП, СП] при расчетах по программе Арбат показывает, что при повышении класса бетона армирование либо увеличивается, либо не изменяется. При расчетах по программе «ОМ СНиП Железобетон» во всех случаях при возрастании класса бетона армирование существенно уменьшается.

3. Для одинаковых условий расчета во многих случаях по ПК SCAD получают значительно меньшее армирование, чем по программе Арбат. Например, в вариантах 2 [СНиП], 4 [СНиП] и 8 [СП] разница составляет соответственно 2.5, 2.4 и 1.6 раза. В журнале «Бетон и железобетон» № 5, 2001 один из разработчиков ПК SCAD А.А.Маляренко рекомендует использовать программу Арбат для проверки правильности расчетов по ПК SCAD. Если следовать этой рекомендации, то необходимо признать, что в большинстве случаев армирование, полученное по ПК SCAD, необходимо увеличивать. В то же время есть результаты и прямо противоположные. Например, в варианте 7 [СНиП] по программе Арбат арматуры требуется в 1.3 раза меньше, чем по ПК SCAD. В общем же в рассмотренных вариантах нет ни одного, в котором результаты по ПК SCAD и программе Арбат совпадают, хотя оба программных продукта разработаны одними авторами.

4. Армирование, получаемое по программе «ОМ СНиП Железобетон», существенно отличается от полученного по ПК SCAD и программе Арбат. Например, по программе Арбат в вариантах 2 [СНиП] и 8 [СП] площадь сечения арматуры оказывается соответственно в 4.4 и 2.7 раза больше, а в варианте 7 [СНиП] меньше, чем по программе «ОМ СНиП Железобетон». Правильность расчетов по программе «ОМ СНиП Железобетон», как показано на странице «Проверка» данного сайта, можно контролировать «вручную». Поэтому расчеты по ПК SCAD и программе Арбат следует признать не соответствующими действующим нормативным документам.