- •4. Диаграмма деформирования бетона.
- •14. Расчёт прочности нормальных сечений изгибаемых ж/б элементов с одиночным армированием.
- •19. Конструктивные требования, обеспечивающие прочность наклонных сечений по моменту. Эпюра материалов.
- •1*. Материалы для каменных конструкций (камни и растворы).
- •3*. Деформации кладок при осевом сжатии
- •4*. Механические свойства армокаменных кладок.
14. Расчёт прочности нормальных сечений изгибаемых ж/б элементов с одиночным армированием.
15. Расчёт прочности нормальных сечений изгибаемых ж/б элементов с двойным армированием. Сечениями с двойной арматурой наз такие, в которых кроме растянутой арматуры ставится по расчёту и сжимающая. Необходимость в ней возникает, когда сечение с одиночной арматурой не может воспринять расчётные моменты от внешней нагрузки, вследствие недостаточности прочности бетона сжатой зоны. Чтобы сжатая зона в таких конструкциях воспринимала все сжимающие усилия, её необходимо усилить арматурой. Сечение с 2-ой арматурой неэкономично по расходу стали, т.к. увеличивается расход продольной арматуры и требуется постановка поперечных стержней, обеспечивающих закрепление сжатых продольных стержней от вспучивания.
Ставится сжатая арматура по расчёту в особых случаях: 1) при ограниченных размерах поперечного сечения, 2) при невозможности повышения класса бетона, 3) при действии изгибающих моментов 2-х знаков или др. специальных требований.
Расчётная схема ж/б элемента с 2-м армированием, в соответствии с ней условия прочности изгибаемого элемента имеет вид в предельном состоянии:
Mb – момент, воспринимаемый сжатой зоной бетона и соответствующей частью растянутой арматуры, Ms’ – момент, воспринимаемый сжатой арматурой и соответствующей частью растянутой арматуры. При расчёте элементов с 2-ой арматурой можно встретить 2 вида задач: 1) сжатая арматура необходима для усиления сжатой зоны бетона. 2) сжатая арматура предусматривается по конструктивным соображениям или из условия действия изгибающих моментов 2-х знаков. При решении задач 1) в искомых уравнениях 18-19 оказывается 3 неизвестных. Принимаем дополнительное условие, которое отвечает экономическим требованиям. Сечение будет наиболее экономичным, когда на бетон передаётся max возможное сжимающее усилие. Это будет иметь место при кси=ксиR. В этом случае арматура воспринимает момент Ms’=RcsAs’(h-a’)=M-Mb
Площадка растянутой арматуры As получается из 19, принимая x=xR=ксиRh0
16. Расчёт прочности нормальных сечений изгибаемых ж/б элементов таврового и двутаврового профиля. Широко применяется в виде отдельных балок в составе монолитных, ребристых перекрытий. Полка вовлекается в совместную работу с ребром сдвигающими усилиями, и на уч-х, удалённых от ребра, напряжение будет меньше.
Это учитывается условным уменьшением вводимой в расчёт ширины свесов. Нагрузка, для отдельных балок т-сечения с консольными свесами, вводимая в расчёт ширина полки должна содержать:
1) bf’ = b + 12hf’, hf’≥0,1h
2) bf’ = b + 6hf’ 0,05≤ hf’≤ 0,1h
3) bf’=b, hf’<0,05h
При расчёте балок т-сечения различают 2 случая: 1) сжатая зона бетона находится в пределах полки, 2) нейтральная линия проходит ниже полки (в ребре)
Случай 1.
x≤hf’. Встречается в сечениях с развитой полкой, когда внешние расчётные моменты < внутреннего, воспринимаемого системной полкой сечения относительно ц.т. арматуры.
Т-сечения этого типа рассчитываются как прямоугольные с размерами bf’ и h, поскольку площадь растянутого бетона не влияет на несущую способность сечения. Коэффициенты армирования для сечений рассчитывают по 1 случаю: .
μ=As/bh0
Случай 2.
x>hf’ имеет место, если внешний расчётный момент> внутреннего, воспринимаемого только сжатой полкой. М>Mx=hf’. Т-сечения этого типа встречаются при расчёте балочных конструкций с малой шириной свесов полки.
17. Напряженное состояние в изгибаемых элементах на приопорных участках. Предпосылки расчёта по наклонному сечению. При поперечном изгибе балки вследствие совместного действия поперечной силы и изгибающего момента возникают главные растягивающие и сжимающие напряжения:
σх – нормальное напряжение в направлении оси Х, σу – в направлении У, τху – касательное напряжение.
Для обеспечения прочности наклонных сечений расчёт должен производиться: - на сжатие в полосе бетонной стенки балки между наклонными трещинами
- по наклонной трещине на действие поперечной силы, - по наклонной трещине на действие изгибающих моментов, - для элементов без поперечной арматуры из условия, ограничивающего развитие наклонных трещин.
18. Расчёт прочности наклонных сечений элементов по поперечной силе и моменту. Производится из условия:Q≤Qb+Qsw(5), Q – поперечная сила в наклонном сечении с длиной проекции «с» на продольной оси элемента, определяемая от всех внешних сил, расположенная по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения при этом учитывается наиболее опасное загружение в пределах наклонного сечения. Qb – поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении, Qsw – поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой в наклонном сечении.
Qb= φb2Rbtbh02/c Усиление, Qsw для поперечной арматуры нормальной продольной оси элемента определяют: Qsw=φswqswc,
φsw=0,75; qsw – усиление в поперечной арматуре на единицу длины qsw= RswAsw/Sw Rsw – расчётное сопротивление поперечной арматуры, Asw – площадь сечения арматуры в нормальном сечении элемента, Sw – расстояние между осями поперечных стержней. Допускается производить расчёт наклонных сечений из условия: Q1≤Qb+Qsw,1 (9) Поперечная арматура учитывается, если соблюдается условие: qsw≥0,25Rbtb, может учитываться поперечная арматура и при невыполнении этого условия, если в условие (5) применять Qb=4φb2h02qsw/c
Шаг поперечной арматуры обозначается:
При отсутствии поперечной арматуры или нарушении требований, расчёт производится из условия (5) или (9), принимая усилия Qsw и Qsw1=0. Расчёт на действие моментов производится из условия: М≤Ms+Msw(12), М – момент в наклонном сечении с длиной проекции «с» на продольную ось элемента, определяется от всех внешних сил, располагается по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения, при этом учитывается наиболее опасное загружение в пределах наклонного сечения.
Схемы усилий при расчёте ж/б элементов по наклонному сечению на действие моментов. Ms – момент, воспринимаемый продольной арматурой, пересекающей наклонное сечение относительно противоположного конца наклонного сечения в точке О, Msw - момент, воспринимаемый поперечной арматурой, пересекающей наклонное сечение относительно противоположного конца наклонного сечения в точке О. Ms=Nszs, Ns=RsAs – усилие в продольной арматуре. В зоне анкеровки: ls – расстояние от конца анкерного стержня до рассматриваемого поперечного сечения элемента. Zc – плечо внутренней пары сил. Msw=0,5QswC, Qsw- усилие в поперечной арматуре Q=qswC, С – проекция на горизонтальную ось наклонного сечения в пределах h0≤C≤2h0. Расчёт производится для наклонных сечений, расположенных по длине элемента, на концах и в местах обрыва арматуры при наиболее опасной длине проекции в указанных пределах. При отсутствии поперечной арматуры расчёт производится из условия (12), принимая М при длине проекции «с»=2h0, a Msw=0.