71. Метод предельных усилий расчета прочности железобетонных конструкций. Критерий определения расчетного случая разрушения.

Прочность изгибаемых железобетонных элементов, имеющих как минимум одну плоскость симметрии и изгибаемых в этой плоскости (рисунок) следует проверять из условия ,

где – расчетный момент в рассматриваемом сечении, вызванный действием внешних нагрузок;

– предельный момент, воспринимаемый сечением при заданных геометрических размерах, прочностных характеристиках бетона, количестве и размещении арматуры.

1. Определяем расчетные характеристики материала

2. Определяем рабочую высоту сечения d=h-c

3. определяем высоту сжатой зоны

4. относительная высота сжатой зоны:

5. , где, w — характеристика сжатой зоны бетона, определяемая: w = k_с - 0,008f_cd ,здесь k_с — коэффициент, принимаемый равным для бетона:

тяжелого ¾ 0,85; мелкозернистого ¾ 0,80;

s_s,lim — напряжения в арматуре, Н/мм², принимаемые для арматуры классов S240, S400, S500 равными f_yd;

s_sc,u — предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения, принимаемое равным 500 Н/мм².

6. ξlim, если условие не выполняется, элементов выполненных из Ба С и ниже с арматурой классов S240, S400, S500

7. прочность изгибаемого элемента

8. выполняем проверку

Расчет ЖБ изгибаемых элементов таврового и двутаврового сечений, имеющих полку в сжатой зоне сечения, следует производить следующим образом: а) в полке; б) в ребре

Рис. 1 - Положение границы условной сжатой зоны в сечении изгибаемого железобетонного элемента таврового сечения

Случай а) (если нейтральная ось в полке):

M_Sd £ M_Rd (да)

Сечение приводится к прямоугольному и рассчитывается, как прямоугольное.

Случай б) (если нейтральная ось в ребре):

M_Sd £ M_Rd (нет)

Критерий определения расчётного случая разрушения определяется соотношением -сравнение значения относ.й высоты сжатой зоны с граничной.

Если - разрушение происходит в арматуре;

Если - разрушение происходит по сжатому бетону и имеет место второй случай разрушения.

72. Основные схемы разрушения по сечениям, наклонным к продольной оси и предпосылки расчёта.

Разрушение изгибаемых эл-тов по наклонному сечению происходит вследствие одновременного действия изгибающих моментов и поперечных сил на рассматриваемом участке.

4 схемы разрушения по наклонному сечению:

1. По наклонной трещине при достижении напряжениями в поперечной арматуре значений равных пределу текучести от разрушения бетона над вершиной наклонной трещины (разрушение по сжатой зоне). 2. По наклонной трещине при напряжениях в поперечной арматуре, равных пределу текучести в результате достижения предельных деформаций в растянутой продольной арматуре (разрушение по растянутой зоне). 3. По наклонной трещине при напряжениях в поперечной арматуре, равных пределу текучести, когда диагональная трещина доходит до верхней грани сечения и вызывает полное разделение балки на 2 или несколько частей, без разрушения бетона от сжатия (разрушение при диагональном растяжении). 4. Разрушение по наклонному сечению, обусловленное разрушением при сжатии бетона полосы, заключенной между диагональными трещинами.

При расчете элементов по прочности наклонных сечений при совместном действии изгибающих моментов, продолных и поперчных сил нормы допускают применять следующие упрощенные модели: а) Общая деформационная модель для наклонных сечений с диагональными трещинами (общий метод), включающая уравнения равновесия и условия совместности относительных деформ. для ж/б элементов, в условиях плоского напряженно-деформир. состояния; трансформированные диаграммы деформирования бетона для ж/б элемента с диагональными трещинами; диаграммы деформирования арматуры: зависимости связывающие касательные напряжения и перемещения в сечении, проходящем вдоль диагональной наклонной трещины.б) стержневые модели, включающие сжатые и растянутые пояса, соединенные между собой сжатыми и растянутыми подкосами, использующие уравнения равновесия внешних и внутренних сил в расчетном наклонном сечении.в) модели наклонных сечений, включ уравн равновесия внеш и внутр сил в расчетном наклонном сечении.

73. Конструир. изгиб. жб эл-ов (на примере ребристой плиты)

Наиболее распространенными изгибаемыми элементами являются плиты и балки. Плиты – это плоские элементы, толщина которых значительно меньше длины и ширины. Плиты и балки могут быть как однопролетными так и многопролетными, армирование плит производится сварными сетками. Сетки в однопролетных плитах размещаются в нижней части, а в многопролетных и в верхней части над промежуточными опорами. Стержни рабочей арматуры принимают диаметром 3-10мм, располагая с шагом 100-200мм, защитный слой принимается не менее 10мм, а в особо толстых толщиной 15мм. Распределительную арматуру устанавливают для обеспечения проектного положения рабочих стержней, а так же для снижения усадочных деформаций. В монолитных плитах применяется непрерывное и раздельное армирование сетками.

Раб армат в балках как и в плитах укл в соотв с эпюрой изг моментов, которая должна воспринимать растягивающие усилия. Для экономии рабочей арматуры ее можно не доводить до опор. Место обрыва арматуры прин в соответствии с эпюрой материалов.

Продольную и поперечную арматуру объединяют в сварные и вязаные каркасы.В предварительно напряженных балках особое значение имеет конструирование приопорных участков. Так как в торцовых частях балок происходит передача усилия предварительного напряжения это может привести к появлению трещин, что требует установки дополнительных поперечных стержней и увеличения поперечного сечения.

а ) плита типа «Т»; бетон дисперсно-армир-ый (пропиленовые волокна; поэтому не содержит арматуры)

б ) плита типа «Т»; сетка работает на монтажные усилия; использ., если нет преднапряжения. (изготавливается в штампованной опалубке)в) плита типа «2Т», так же есть «3Т», «4Т»; г) вид сверху. Состоит из: главных балок, поперечных балок и плитной части.

д) плита опертая по контуру