37. Расчет изгибаемых элементов прямоугольного профиля с двойной арматурой

Если при расчете прочности элемента прямоугольного профиля с одиночной

арматурой оказалось, что ξ>ξ_К,, значит прочности сжатой зоны бетона недостаточно и

арматура в этой зоне требуется по расчету

Условие прочности по сжатой зоне изгибаемого элемента, армированного двойной арматурой:

Из уравнения равенства нулю суммы проекций всех нормальных усилии на продольную ось элемента находим x

Если при расчете прочности элемента прямоугольного профиля с одиночной арматурой оказалось, что ξ>ξ_R, принимают ξ=ξ_R, затем находят значение α_m =(x/h₀)(1-0,5 x/h₀)=ξ(1-0,5ξ), α_R = α_m

Задача типа 1дано b, h. Определить As и A’s. Требуемая площадь сжатой арматуры A’s

Задача типа 2 дано b, h и A’s. Определить As.

Если по табл. находят ξ

Если заданного количества арматуры недостаточно

38.Предварительное напряжение железобетонных конструкций применяется в целях: снижения расхода стали путем использования арматуры высокой прочности; увеличения сопротивления конструкций образованию трещин в бетоне и ограничения их раскрытия; повышения жесткости и уменьшения деформаций конструкций; обжатия стыков элементов сборных конструкций; повышения выносливости конструкций, работающих под воздействием многократно повторяющейся нагрузки; уменьшения расхода бетона и снижения веса конструкций за счет применения бетона высоких классов.

Преимущества предварительно-напряженных конструкций:

повышенная жесткость и трещиностойкость конструкции;

возможность использования высокопрочной арматуры (A-IV и выше);

предварительное напряжение приводит к уменьшению сечения элемента

возможность выполнения эффективных стыков сборных элементов;

предварительное напряжение позволяет изготавливать комбинированные конструкции (например, обжимаемую зону выполнять из тяжелого бетона, а остальную – из легкого);

повышенная выносливость при многократно повторяемых, динамических нагрузках;

преднапряженные конструкции более безопасны, т.к. перед разрушением имеют большой прогиб и тем самым сигнализируют, что прочность конструкции почти исчерпана;

повышенная сейсмостойкость;

повышенная долговечность.

Недостатки предварительно-напряженных конструкций:

повышенная трудоемкость и необходимость специального оборудования и классифицированных работников;

большая масса;

большая тепло- и звукопроводность;

усиление преднапряженных конструкций всегда сложнее, чем без преднапряжения;

меньшая огнестойкость;

при коррозии высокопрочная арматура быстрее теряет пластические свойства, возникает опасность хрупкого разрушения.

40.Расчет изгибаемых преднапряженных жбк по нормальным сечениям

Расчет сечений, нормальных к продольной оси элемента, когда изгибающий момент действует в плоскости оси симметрии сечения и арматура сосредоточена у перпендикулярных указанной плоскости граней элемента, должен производиться согласно пп. 3.6—3.16 в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона  = x/h₀, определяемой из соответствующих условий равновесия, и значением относительной высоты сжатой зоны бетона _R (см. п. 3.6), при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s.

Расчет нормальных сечений следует производить, пользуясь формулами общего случая расчета нормального сечения изгибаемого элемента.

Расчет нормальных сечений изгибаемого элемента в общем случае выполняется из условия

M  R_b S_b  _si S_si , (60)

М - проекция момента внешних сил на плоскость, перпендикулярную прямой, ограничивающей сжатую зону сечения; S_b - статический момент площади сжатой зоны бетона относительно оси, параллельной прямой, ограничивающей сжатую зону и проходящей через центр тяжести сечения наиболее растянутого стержня; S_si - статический момент площади сечения i-го стержня продольной арматуры относительно указанной оси; _si - напряжение в i-м стержне продольной арматуры.

Значение определяется по формуле

, (21)

где  — характеристика сжатой зоны бетона, равная:  =   0,008 R_b , (22)

здесь  — коэффициент в зависимости от св-тв бетона

_sR - напряжение в арматуре растянутой зоны, МПа, принимаемое равным:

для арматуры с условным пределом текучести _sR = R_s + 400  _sp  _sp;

для арматуры с физическим пределом текучести _sR = R_s  _sp

_sR - принимается при коэффициенте _sp < 1,0 (см. п. 1.18);

_sp - напряжение, равное:

при механическом, а также автоматизированных электротермическом и электротермомеханическом способах натяжения арматуры классов A-IV, A-V и A-VI

_sp = 1500  0 ,

здесь _sp1 - определяется при коэффициенте _sp < 1,0 с учетом потерь по поз. 3-5 табл. 4;

при иных, кроме указанные выше .способах натяжения арматуры классов A-IV, A-V и A-VI, а также для арматуры классов В-II, Вр-II, К-7 и К-19 при любых способах натяжения _sp = 0;

_sc,u - предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, МПа, принимаемое равным:

500 - при использовании коэффициента условий работы бетона _b2 = 0,9 (см. п. 3.1);

400 - при использовании коэффициента _b2 = 1,0 или _b2 = 1,1.

При напрягаемой арматуре разных классов допускается принимать наибольшее значение _sR.

Для некоторых классов арматуры значения _R приведены в табл.

Если соблюдается условие  < _R, расчетное сопротивление арматуры R_s в оговоренных случаях умножается на коэффициент условий работы _s6, определяемый по формуле

_s6 =   (  1)   , (23)

где  - коэффициент, принимаемый в зависимости. от арматуры классов:

Если  < 0,5_R, принимать _s6 = .

Коэффициент _s6 не следует учитывать для арматуры элементов: рассчитываемых на действие многократно повторяющейся нагрузки; армированных высокопрочной проволокой, расположенной вплотную (без зазоров);

эксплуатируемых в агрессивной среде; в зоне передачи напряжений.