11. Смысл граничной высоты сжатой зоны изгибаемых и внецентренно сжатых элементов

Это такая высота (абсолютная х_R или относительная _R = x_R/ h_o), при которой в предельной по прочности стадии, т.е. перед разрушением, напряжения в сжатом бетоне_b и в растянутой арматуре _s одновременно достигают своих предельных значений (расчетных сопротивлений) R_b и R_s – такое сечение называют нормально армированным. Если армирование уменьшить, то высота сжатой зоны тоже уменьшится и станет меньше граничной, т.е. х <х_R, – такое сечение называют слабо армированным. Если армирование увеличить, то окажется х >x_R – такое сечение называют переармированным. Разумеется, названия эти условные и в нормативной литературе отсутствуют, однако они настолько кратки и понятны, что уже много десятилетий употребляются в научном и инженерном обиходе.

12. Расчет на прочность по нормальным сечениям изгибаемых элементов с одиночной арматурой.

Расчет изгибанемых элементов по нормальным сечениям производится по стадии III напряженно-деформированного состояния.

В соответствии с двумя случаями (хар-ром разрушения, описанным ранее, различают 2 случая расчета: 1) когда расчет ведется для таких сечений, у которых первопричиной исчерпывания их прочности является достижение напряжениями в растянутой арматуре расчетных сопротивлений. 2) Когда прочность эл-та исчерпывается в следствии разрушения бетона в сжатой зоне без достижения напряжениями в растянутой арматуре расчетных сопротивлений

Элементы с одиночной арматурой – элементы у которых рабочая продольная арматура располагается у растянутой грани.

Прочность сечения элемента будет обеспечена, если расчетный момент от внешней нагрузки не превысит расчетного момента внутренних усилий относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры или относительно центра тяжести сжатой зоны бетона.

13. Расчет на прочность по нормальным сечениям изгибаемых элементов с двойной арматурой.

Сечениями с двойной арматурой наз-т такие, в к-х кроме растянутой арматуры ставится по расчету сжатая. Необх-ть в сжатой арматуре возн-т, когда сечение с одиночной арматурой не может воспринять расчетный момент от внешней нагрузки вследств недостаточной прочности бетона сжатой зоны. Чтоб сжатая зона в таких конструкциях воспринимала все сжимающие усилия, её необх усилить арматурой. Сечения с 2йной арм-й неэкономичны по расходу стали, так как увеличивается расход продольной арматурв и требуется постановка поперечных стержней( с шагом не более 15dв вязаных каркасах и 20dв сварных), поэтому сжатую арматурочку ставят по расчету только в особых случаях: при ограниченных разм-х поперечного сечения; невозм-ти повышения класса бетона…

величина сжатой зоны бетона

M_сеч=R_sA_s(h_o-0.5X)момент, воспринимаемый любым сечением.

14. Расчет на прочность по нормальным сечениям таврового и двутаврового сечения.

По сравнению с прямоугольными сечениями выгода здесь во всех отношениях. При той же несущей способности М_u и расходе арматуры А_s можно уменьшить расход бетона, убрав лишнюю часть из растянутой зоны (рис. 33,а). При той же несущей способности М_uи расходе бетона можно сэкономить арматуру А_s за счет уменьшения высоты сжатой зоны х (сжатая зона “растекается” по полке) и увеличения плеча z_b внутренней пары сил (рис.33,б). При том же расходе бетона и арматуры можно увеличить М_u за счет увеличения плеча z_b(рис. 33, в).

. ЕСТЬ ЛИ НЕДОСТАТКИ У ТАВРОВЫХ СЕЧЕНИЙ С ПОЛКОЙ В СЖАТОЙ ЗОНЕ?

Почти всегда такие сечения относятся к слабо армированным, т.е. с большими удлинениями растянутой арматуры (см. вопрос 62), а это приводит к более раннему образованию и к более значительному раскрытию нормальных трещин (см. главу 5), чем в равнопрочных прямоугольных сечениях такой же высоты. Поэтому оценке трещиностойкости тавровых сечений следует уделять особо пристальное внимание.

КАК ПРОВЕРИТЬ ПРОЧНОСТЬ НА ИЗГИБ ТАВРОВОГО СЕЧЕНИЯ?

Если все параметры сечения известны (размеры, армирование и класс бетона), то вначале нужно определить, где проходит граница сжатой зоны: х = (N_s N_s)/(R_bb_f) = (R_sA_sR_scA_s)/(R_bb_f). Если х  h_f (рис. 34,а), то граница сжатой зоны проходит в полке и расчет ничем не отличается от расчета прямоугольного сечения (с заменой b на b_f в расчетных формулах). Если х > h_f (рис. 34,б), то граница сжатой зоны проходит в ребре (стенке) и появляется дополнительное слагаемое – сжимающее усилие в свесах полки: N_{b f} = R_b(b_f b)h_f. В остальном расчет тот же, что и для прямоугольного сечения шириной b: х = (N_s N_s N_bf)/(R_bb) = (R_sA_sR_scA_s R_b(b_f  b)h_f)/(R_bb); M_u= N_bz_b+ N_bfz_bf + N_s z_s, или

M_u = R_bb x (h_o0,5x) + R_b(b_f b) h_f(h_o0,5h_f)+ R_sc A_s(h_oa). Условие прочности: М М_u. В приведенных формулах b_f не фактическая (проектная), а расчетная ширина полки, которая часто принимается меньше

Рис. 34