. Чем характеризуется сцепление?

Характеризуется длиной зоны анкеровки l_an, т.е. такой длиной заделки арматуры в бетоне, которая обеспечивает полное использование прочности стали. Иначе говоря, если стержень заделан на вели-

чину lx  lan, то выдернуть его из бетона невозможно, он разорвется или потечет в другом месте при усилии Ns1 = RsAs; если на величину lx< lan, то он выдернется при усилии Ns2 = RsAs(lx / lan), недоиспользовав свою прочность (рис. 11).

Рис. 11

В последнем случае говорят, что стержень слабо заанкерен в бетоне. (Шутливый пример: если при выдергивании морковки у нее обрывается ботва, это значит, что морковка хорошо “заанкерена” в грядке.)

Чем лучше сцепление, тем выше _сц, тем меньше l_an. Эпюра _сц для простоты расчетов принимается прямоугольной, а эпюра N_s соответственно треугольной, хотя в действительности обе они криволинейны (пунктирные линии на рис.11). Длину зоны анкеровки определяют по эмпирической зависимости l_an = (_anR_s /R_b + _an)d, где _an и _an – коэффициенты, учитывающие профиль арматуры и характер усилий (сжатие или растяжение), d – диаметр стержня, R_s и R_b.– расчетные сопротивления арматуры и бетона. Задача конструктора состоит в том, чтобы обеспечить заделку арматуры по обе стороны опасного сечения на величину не менее l_an.

20=12

21. Что такое “мягкая” и “твердая” арматурная сталь?

“Мягкая” арматура (классы А-I, A-II, A-III) на диаграмме растяжения (рис. 9,а) имеет три главных участка: упругие деформации (здесь действует закон Гука), площадку текучести при напряжениях _pl (предел текучести) и упруго-пластические деформации (криволинейный участок). При проектировании конструкций используют первый и второй участки. Текучесть стали в той или иной степени учитывают в расчетах нормальных сечений на изгиб (при слабом армировании, при многорядном расположении арматуры и т.д.), в расчетах статически неопределимых конструкций по методу предельного равновесия и в других случаях. Третий участок в расчетах не участвует – деформации там столь велики, что в реальных условиях они соответствуют уже разрушению конструкций.

“Твердая”, или высокопрочная арматура (классы А-IV, Ат-IV и выше, B-II, Bp-II, K-7, K-19) не имеет физического предела текучести (рис. 9,б), она деформируется упруго до предела пропорциональности, а далее диаграмма постепенно искривляется. В качестве границы безопасной работы принят условный предел текучести ₀₂, при котором остаточные, т.е. пластические удлинения составляют 0,2 %. У “твердых” сталей прочность выше, чем у “мягких”, но зато меньше удлинения при разрыве , т.е. у них хуже пластические свойства, они более хрупкие. “Мягкая” и “твердая” сталь – понятия, разумеется, условные и в официальных документах отсутствуют, но они очень удобны в обиходе, потому их широко используют в научно-технической литературе.

23.Представление свойств арматуры с помощью диаграмм

24=16

Рис. 33

28. Требования к постановке поперечной арматуры в изгибаемых элементах

На практике поступают так: задаются максимально допустимым шагом хомутов s и минимальным их диаметром d_sw, руководствуясь требованиями Норм проектирования. В опорных участках при высоте сечения h  450мм принимается шаг s  h/2 и s  150 мм, при h > 450 мм шаг s  h/3 и s  500 мм. По условиям сварки диаметры хомутов d_sw  d_s /3, допускаются d_sw  d_s /4, но в последнем случае учитывают ослабление арматуры сваркой и снижают R_sw на 10 % (здесь d_s  диаметр продольного стержня, к которому приваривают поперечные). Одновременно должно соблюдаться условие:

q_sw  0,5_b3 (1 + _n + _f)R_bt b, где для тяжелого бетона _b3 = 0,6. Далее выполняют обычную проверку прочности (см. вопрос 88).

В плитах высотой сечения 300 мм и менее, и в балках высотой сечения 150 мм и менее поперечную арматуру можно не ставить, если соблюдаются два условия: Q_max  2,5R_bt bh_o и Q  _b4 R_bt bh_o²/c, где Q_max  поперечная сила у грани опоры; Q  то же, в конце наклонного сечения; _b4 = (1,0...1,5)  коэффициент, учитывающий вид бетона; с – проекция опасного наклонного сечения, определяемая по формуле с = .

30. Обеспечение проектного положения арматуры в ЖБК

Нормы вводят такие предписания: если при бетонировании стержни занимают горизонтальное положение, то расстояния в свету должны быть не менее 25 мм для нижних и не менее 30 мм для верхних стержней; если стержни при бетонировании занимают вертикальное положение, то – не менее 50 мм, и во всех случаях – не менее самого большого диаметра среди соседних стержней.

31 = 42

33. Физический смысл граничных условий

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.

34=12

35. общ. Сведения о расчетах по 1 и 2 группы предельных состояний. Нагрузки.

в расчете по 1-й группе предельных состояний используют не только расчетные сопротивления материалов (взятые с запасом по отношению к нормативным), но и расчетные нагрузки (также взятые с запасом по отношению к нормативным). Короче говоря, запасы вводят с двух сторон.

При расчете по 2-й группе (деформации, трещиностойкость) используют нормативные нагрузки. Исключение составляют элементы 1-й категории трещиностойкости, которые по образованию трещин рассчитывают на воздействие расчетных нагрузок – образование трещин в них приводит к утрате эксплуатационных свойств.

Всю нагрузку разделяют на две части: постоянную и временную, а временную, в свою очередь, – на длительную и кратковременную. Причем постоянную и длительную потом обычно объединяют (суммируют) как нагрузки, действующие продолжительное время. К постоянным относят те нагрузки, которые существуют в течение всей «жизни» здания или сооружения: собственный вес несущих и ограждающих конструкций, вес или боковое давление грунтов и т. п. Разделение же временных нагрузок на длительные и кратковременные является условным, четких границ продолжительности их действия нет, поэтому в каждом конкретном случае необходимо обращаться к Нормам проектирования.

36=18