22. Расчет элементов по образованию трещин, нормальных к продольной оси.

Центрально-растянутые элементы. При оценке сопротивления элементов образованию нормальных трещин рассматривается состояние 2 стадии 1 напряженно-деформированного состояния.

Расчет по образованию трещин производиться из условия:

где N – усилие центрального растяжения;

– сопротивление элемента образованию трещин.

Изгибаемые, внецентренно сжатые и внецентренно растянутые элементы. При расчете используют следующие допущения:

- сечения элементов остаются плоскими;

- эпюра напряжений в бетоне растянутой от внешней нагрузки зоны может быть заменена прямоугольной;

- эпюра напряжений в бетоне сжатой зоны остается треугольной.

Трещины не образуются при выполнении условия:

где М – изгибающий момент от внешних нагрузок;

- сопротивление нормального сечения образованию трещин (рис. 1);

- момент сопротивления приведенного сечения с учетом пластических деформаций растянутого бетона;

γ – коэффициент, учитывающий пластические деформации бетона растянутой зоны;

- расстояние от ядровой точки до центра тяжести приведенного сечения.

Рис. 1.

23. Арматурная сталь. Виды арматуры.

Основные свойства арматурной стали. Арматура подразделяется:

По материалу:

- стальная;

- стеклопластиковая;

- углепластиковая.

По назначению:

- рабочая – это арматура, которая определяется расчетом и обеспечивает прочность конструкции;

- конструктивная – это арматура, которая также обеспечивает прочность конструктивных элементов и узлов, но расчетом не определяется, а устанавливается из практики проектирования и эксплуатации конструкций;

- арматура косвенного армирования – это арматура, устанавливаемая в сжатых элементах в основном в местах больших локальных напряжений, для сдерживания поперечных деформаций;

- монтажная – арматура, служащая для обеспечения проектного положения рабочей и равномерного распределения усилий между отдельными стержнями рабочей арматуры.

По способу изготовления:

- стержневая, горячекатаная (d = 6…40 мм);

- проволочная, холоднотянутая (d = 3…6 мм).

По виду поверхности:

- гладкая;

- периодического профиля (рифленая).

По способу применения:

- напрягаемая, подвергнутая предварительному натяжению до эксплуатации;

- ненапрягаемая.

По изгибной жесткости:

- гибкая (стержневая и проволочная);

- жесткая (из прокатных профилей).

По способу упрочнения:

- термически упрочненная, т.е. подвергнутая термической обработке;

- упрочненная в холодном состоянии – вытяжкой или волочением.

Виды профилей (рис. 1):

Рис. 1.

Стальные канаты производятся из высокопрочной холоднотянутой гладкой проволоки путем ее свивки или объединения в пучки и пакеты из параллельно уложенных проволок (рис. 2).

Рис. 2.

По характеру диаграммы различают стали:

- мягкая, обладающую физическим пределом текучести до 500 МПа и удлинением после разрыва до 19...25%;

- твердая с условным пределом текучести до 1600...2000 МПа, где - временное сопротивление стали разрыву, и удлинением до 4...8% (рис. 3).

Рис. 3.

Условному пределу текучести соответствует растягивающее напряжение, при котором остаточная деформация твердой стали составляет 0,2%.

Условному пределу упругости соответствует растягивающее напряжение, при котором остаточная деформация твердой стали составляет 0,02 %.

Повышение прочности сталей достигают следующими методами:

- путем введения углерода и легирующих добавок (марганец, хром, кремний, титан и др.);

- термическим упрочнением - закаливание стали (нагрев до 800…900^оС и быстрое охлаждение), затем частичный отпуск (нагрев до 300…400^оС и постепенное охлаждение);

- холодным деформированием – при вытяжке в холодном состоянии до напряжения сталь упрочняется; при повторной вытяжке пластические деформации уже выбраны, напряжение становится новым искусственно поднятым пределом текучести ;

холодным волочением - волочение через несколько последовательно уменьшающихся в диаметре отверстий в холодном состоянии для получения высокопрочной проволоки.