21. Расчет прочности по наклонным сечениям на действие поперечной силы.

Н аклонная трещина не образуется, если главные растягивающие напряжения не превышают расчетного сопротивления бетона напряжению, т.е. , При расчете железобетонных элементов существует экспериментальная зависимость, отвечающая данному условию: , Q – поперечная сила в нормальном сечении с длинной проекции сечения на продольную ось элемента, определенная от всех внешних сил, расположенных по одну сторону относительно рассматриваемого сечения.

Q_b – поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении. , , ,

, =0,75

-усилие в поперечной арматуре на единицу длины элемента.

С-горизонтальная проекция наклона рещины

С ≤ 2h_0,

Конструктивные требования, предъявляемые в поперечной арматуре:1) Диаметр поперечной арматуры в сварных каркасах должен быть не менее диаметра определяемого из условия сварки(диаметр поперечного стержня устанавливается в зависимости от диаметра продольной арматуры) 2)Шаг поперечных стержней устанавливается исходя из следующих расчетных положений:

3)Шаг поперечных стержней, устанавливаемых конструктивно

2 2.Основные положения расчета железобетонных элементов на внецентренное сжатие.

Внецентренносжатые элементы(колонны, стены, перегородки, элементы ферм и арок.) – это элементы, в которых расчетное сжимающее усилие N действует с начальным экстцентриситетом е₀ или на которое одновременно действует сжимающая сила и изгибающий момент.

Одновременное действие N и M эквивалентно действию одной продольной силы M, приложенной с эксцентриситетом

Эксцентриситет может быть слычайным-е_а,обусловленный случайными горизонтальными силами, начальным искривлением элемента, неточностью монтажа, неоднородностью свойств бетона, неточностью расположения арматуры.Чем больше высота сечения элемента и чем больше высота элеманта, тем сложнее обеспечить осевое сжатие и тем больше e_а. е_а- величина, назначаемая исходя из следующих условий:1) , -длина элемента, 2) -высота сечения элемента, 3) Min 10мм

Для расчета выбирается наибольшее из 3-х значений.Центр.сж. жб эл-ты рассчитываются как внецентр.-сж.со случайн.эксцентриситетом.Для статически определимых систем(фахверковые стойки, опоры ЛЭП) за начальный эксцентриситет принимают: ,

Для статически неопределимых систем учитывают возможность перераспределения усилий и значение эксцентриситета принимают , но данная величина должна быть больше .

Расчет внецентренносжатых элементов должен производиться в 2-х плоскостях

П рогиб элемента учитывается путем введения коэффициента ή, на кот. умножаются эксцентриситеты как в плоскости, так и из плоскости элемента. При расчете из плоскости изгиба эксцентриситет принимается случайно . При сжатии сопротивление внешней продольной силе оказывает бетон и продольная арматура элемента. Следовательно несущую способность внецентренносжатых элементов определяет сжатая часть бетона и продольная арматура элемента.

В зависимости от величины эксцентриситета различают 2 случая работы: 1.Большие эксцентр. ξ < ξ_R (α_{m <} α_R), σ_S = R_S σ_b = R_b σ_SR = R_SC ,

Характер разрушения таких элементов близок к характеру разрушения изгибаемых элементов работающих по случаю 1 (норм. армирован. элементы 3 стадии напряженного состояния). Разрушение наступает при исчерпании несущей способности бетона сжатой и растянутой арматуры. Эпюра напряжений в бетоне сжатой зоны – прямоугольная. Работа бетона в растянутой зоне не учитываются.

2.Малые эксцентриситеты

При таком случае возможно 2 варианта напряженного состояния:

1.Все сечение сжато (эп.1)

2.Часть сечения растянута (эп.2)

В обоих случаях разрушение наступает вследствии исчерпания нес. Способности бетона сжатой зоны и сжатой арматуры, т.е. , ,

В этом случае работы растянутая арматура недоиспользует свою несущую способность. В целях упрощения расчетов действительная эпюра сжимающих напряжений в бетоне заменяется на прямоугольную с ординатой . Для определения несущей способности внецентренносжатого железобетонного элемента рассматривается условия прочности по изгибающему моменту 1-ой группы предельных состояний, т.е. М ≤ М_ult , в котором изгибающие моменты определяются относительно растянутой арматуры. M=N_e e-экцентриситет прилож силы N, относительно центра тяжести растянутой арматуры.

М_ult – несущая способность внецентренносжатого элемента.

.

23. Учет влияния прогиба внецентренносжатого элемента на прочность. При действии расчетной сжимающей силы гибкие сжатые элементы (λ ≥ 14 для элементов произвольного сечения ; λ ≥ 4 для элементов прямоугольного сечения) изгибаются, вследствии чего увеличивается начальный эксцентриситет е₀ до величины е_о ή и тем самым снижается несущая способность элемента ввиду увеличения изгибающего момента.

Влияние изгиба на несущую способность внецентренносжатых элементов учитывают благодаря расчёту конструктивного элемента по деформационной схеме, т.е. принимается во внимание неупругая деформауия бетона и арматуры, наличие трещин, отклонения по вертикали. Из-за сложности такого расчета допускается производить расчет железобетонных внецентренносжатых элементов по недеформированной схеме, но, с учетом влияния продольного изгиба на эксцентриситет силы, т.е. введение коэффиуциента .

Если – устойчивость элементаобеспечивается.

-расчетная длина стержня.D-жесткость элемента.

– коэффициент, учитывающий приведение жесткости бетонной части сечения к приведенному центру тяжести.

- коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки.

– внутренние усилия от действия постоянной и длительной временной нагрузок. M, N – внутренние усилия от действия полной нагрузки, с учетом кратковременной.

Физ. смысл – показывает какая доля усилий будет порождена длителльной частью нагрузки, следовательно какая доля несущей способности бетонной части сечения будет снижена за счет ползучести бетона. – относительный эксцентриситет

K_S –приведения сечения арматуры к приведенному центру тяжести. K_S = 0,7, E_b E_S – справочные.При расчете с учетом увеличенного эксцентриситета до величины условие прочности принимает следующий вид:

Р асчет прчности прямоугольного сечения с арматурой, расположенной у противоположных в плоскости изгиба сторон сечения при эксцентриситете и гибкости λ ≤ 20 будет выполняться по формуле

Тогда φ – коэффициент продольной изгиба, зависит от гибкости элемента, а – площадь сечени всей продольной арматуры