47. Расчет на трещиностойкость центрально-растянутых преднапряженных жбк.

К трещиностойкости конструкций (или их частей) предъявляются требования соответствующих категорий в зависимости от условий, в которых они работают, и от вида применяемой арматуры: 1-я категория - образование трещин не допускается; 2-я категория - допускается ограниченное по ширине непродолжительное раскрытие трещин a_crc1 при условии обеспечения их последующего надежного закрытия (зажатия); 3-я категория - допускается ограниченное по ширине непродолжительное a_crc1 и продолжительное а_crc2 раскрытие трещин.

Критерием исчерпания трещиностойкости сечения, нормального к продоль-ной оси элемента, следует считать достижение крайним растянутым волокном бетона сечения предельных деформаций растяжения.

Расчёт сводится к проверке условия

, где - продольная сила от действия внешних нагрузок; - продольное усилие, воспринимаемое сечением элемента перед образованием трещин.

Если условие соблюдается, то трещиностойкость конструкции обеспечена.

Усилие определяется по напряжениям, возникающим в бетоне и арматуре поперечного сечения конструкции перед образованием трещин.

,

где – площадь поперечного сечения элемента, ; – площадь поперечного сечения ненапрягаемой арматуры; – площадь поперечного сечения предварительно напряжённой арматуры; – усилие предварительного обжатия принимается равным равнодействующей усилий в напрягаемой и ненапрягаемой арматуре

Распределение усилий в предварительно напряжённом растянутом элементе перед образованием трещин.

Для элемента без предварительно напряжённой арматуры при определении значение , отсюда можно сделать очень важный вывод. Вызванное ползучестью и усадкой бетона сжимающее напряжение в ненапрягаемой арматуре ( ) снижает сопротивление образованию трещин железобетонного элемента.

49. Расчет прочности центрально-сжатых жбк.

Центрально-сжатые элементы можно рассчитывать по несущей способности как по условию

N=γ_b1*γ*φ(R_b*A_b+R_sc*A_s)

где N- расчетная продольная сила, кН;

γ_b – коэффициент условия работы; φ – коэффициент, учитывающий длительность загружения, гибкость и характер армирования; l₀ – расчетная длина элемента, принимаемая от условий заделки его концов, м; A_sc – площадь сжатой арматуры, см²; A_b=hb – площадь сечения элемента, см².

Коэффициент φ определяется по зависимости

где φ_b и φ_r принимаются по табл. в зависимости от величины продольной силы N, постоянных длительных и кратковременных нагрузок; гибкости колонны l₀/h и характера армирования.

50.Величина напряжения

52. Расчет жбк с косвенной арматурой. Местное смятие.

Если в коротком сжатом элементе установить поперечную арматуру, способную эффективно сдерживать поперечные деформации, этим можно существенно увеличить его несущую способность. Такое армирование называется косвенным.

Это объясняется повышенным сопротивлением бетона сжатию в пределах ядра, заключенного внутри спирали или сварной сетки. Спирали, кольца, сетки подобно обойме сдерживают поперечные деформации бетона, возникающие при продольном сжатии, и тем самым обуславливают повышенное сопротивление бетона продольному сжатию.

При расчете на местное сжатие элементов из тяжелого бетона с косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток должно удовлетворяться условие:

N ≤ ,

где - фактическая площадь смятия; - приведенная призменная прочность бетона при расчете на местное сжатие, определяемая по формуле

= ,

здесь R_sxy ¾ - расчетное сопротивление арматуры сеток;

𝜑=1/(0,23+ψ) – коэффициент эффективности косвенного армирования;

; -коэффициент армирования сетками

Здесь – соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержня сетки (считая в осях крайних стержней) в одном направлении; - то же, в другом направлении;

ψ = ;

- коэффициент, учитывающий влияние косвенного армирования в зоне местного сжатия, для данного случая (п. 3.40 [1])

, но не более 3,5.

- площадь сечения бетона, заключенного внутри контура сеток; S – расстояние между сетками, считая по их крайним стержням, для которой должно удовлетворяться условие - расчетная площадь смятия (в данном случае площадь поперечного сечения колонны).

Предварительно задаём