
- •1. Суть залізобетону
- •2. Галузі застосування залізобетонних конструкцій
- •3. Короткий історичний огляд про розвиток залізобетону
- •4. Основні літерні позначення
- •Контрольні запитання
- •1.2. Структура бетону
- •1.3. Усадка бетону
- •1.4. Основи міцності бетону
- •1.5. Класи та марки бетону
- •1.6. Вплив часу та умов тужавлення на міцність бетону
- •1.7. Кубикова та призмова міцності бетону
- •1.8. Міцність бетону на розтяг, зріз та сколювання
- •1.9. Міцність бетону при тривалій дії навантаження
- •1.10. Міцність бетону при багаторазових повторних навантаженнях
- •1.11. Динамічна міцність бетону
- •1.12. Види деформацій в бетоні. Об’ємні деформації
- •1.13. Деформації в бетоні при одноразовому завантаженні короткочасним навантаженням
- •1.14. Деформації в бетоні при тривалій дії навантаження. Повзучість бетону
- •1.15. Граничні деформації в бетоні
- •1.16. Модуль деформацій та міра повзучості бетону
- •Контрольні запитання
- •Основні фізико-механічні властивості арматури
- •2.1. Призначення та види арматури
- •2.2. Механічні властивості арматурних сталей
- •10 А400с дсту 3760:2006.
- •2.3. Класифікація арматурних сталей і застосування їх
- •2.4. Арматурні зварні та дротяні вироби і способи армування
- •2.5. Стикування арматури
- •Контрольні запитання
- •Залізобетон
- •3.1. Технологія виготовлення збірних залізобетонних конструкцій
- •3.2. Суть попередньо напруженого залізобетону та способи виготовлення попередньо напружених збк
- •3.3. Спільна робота сталевої арматури з бетоном
- •3.4. Анкерування арматури в бетоні
- •3.4.1. Анкерування ненапружуваної арматури
- •3.4.2. Анкерування напружуваної арматури
- •3.5. Захисний шар бетону
- •3.6. Корозія бетону і залізобетону
- •Контрольні запитання
- •2. Стадії напружено-деформованого стану перерізу залізобетонного елемента
- •3. Утворення і розкриття тріщин в збк
- •Методи розрахунку залізобетонних конструкцій
- •Метод розрахунку залізобетонних конструкцій за граничними станами
- •Суть методу
- •Дві групи граничних станів
- •Класифікація навантажень. Характеристичні та розрахункові навантаження
- •Нормативні і розрахункові міцності матеріалів
- •Коефіцієнти умов роботи
- •Основні положення розрахунку конструкцій за граничними станами
- •Три категорії вимог до тріщиностійкості залізобетонних конструкцій
- •Попереднє напруження арматури та рівень обтискання бетону
- •Втрати попереднього напруження в напружуваній арматурі
- •Зусилля попереднього обтискування бетону
- •Зведений переріз
- •Напруження в бетоні при обтискуванні
- •Гранична висота стиснутої зони. Залежність напружень в арматурі від висоти стиснутої зони на стадії руйнування
- •Контрольні запитання
- •Розрахунок на міцність нормальних перерізів елементів, що працюють на згинання
- •5.1. Конструктивні особливості елементів, що працюють на згинання
- •5.1.1. Конструктивні особливості плит
- •5.1.2. Конструктивні особливості балок
- •5.1.3. Конструктивні особливості попередньо напружених конструкцій
- •5.2. Розрахунок елементів будь-якого симетричного профілю
- •5.3. Розрахунок елементів прямокутного профілю
- •5.4. Розрахунок елементів таврового профілю
- •5.5. Розрахунок елементів двотаврового та коробчастого профілів
- •Контрольні запитання
- •Елементи, що працюють на згинання. Розрахунок на міцність похилих перерізів
- •6.1. Основні розрахункові формули
- •6.2. Розрахунок хомутів
- •Контрольні запитання
- •7.2. Розрахунок на утворення тріщин в перерізах, похилих до поздовжньої осі елемента
- •7.3. Визначення ширини розкриття тріщин у перерізах, нормальних до поздовжньої осі елемента
- •7.4. Визначення ширини розкриття тріщин у перерізах, похилих до поздовжньої осі елемента
- •7.5. Розрахунки на закриття тріщин
- •Контрольні запитання
- •8.2. Кривина осі та жорсткість елементів, що працюють з тріщинами в розтягнутій зоні
- •8.3. Визначення прогинів
- •Контрольні запитання
- •Стиснуті елементи
- •9.1. Конструктивні особливості
- •9.2. Розрахунок елементів, що працюють з випадковими ексцентриситетами
- •9.3. Розрахунок позацентрово стиснутих елементів
- •9.3.1. Загальні положення
- •9.3.2. Загальний випадок розрахунку
- •9.3.3. Елементи прямокутного поперечного перерізу при дії поздовжньої сили у площині симетрії Симетричне армування
- •Несиметричне армування
- •9.4. Стиснуті елементи, підсилені непрямим армуванням
- •9.5. Розрахунок за граничними станами другої групи
- •Контрольні запитання
- •Розтягнуті елементи
- •10.1. Конструктивні особливості
- •10.2. Розрахунок на міцність за нормальними перерізами
- •10.2.1. Центрально розтягнуті елементи
- •10.2.2. Позацентрово розтягнуті елементи
- •10.3. Розрахунок на міцність за похилими перерізами
- •. Розрахунок розтягнутих елементів за другою групою граничних станів
- •10.4.1. Розрахунок на утворення тріщин
- •10.4.2. Розрахунки на розкриття та закриття тріщин
- •10.4.3. Визначення прогинів
- •Контрольні запитання
- •Список використаної та рекомендованої літератури
- •Залізобетонні конструкції
- •43018 М. Луцьк, вул.. Львівська, 75
5.3. Розрахунок елементів прямокутного профілю
Розглянемо переріз прямокутного профілю (рис. 5.7), заармований звичайною арматурою тільки в розтягнутій зоні (прямокутний переріз з одиничною арматурою).
Для
цього перерізу
.
На основі (5.1) можна записати:
.
(5.4)
Умова міцності за (5.2):
.
(5.5)
Запишемо також умову міцності відносно осі II–II:
.
(5.6)
Формули (5.4)...(5.6) справедливі при .
Рис. 5.7. Прямокутний переріз з одиничною арматурою та схема зусиль при розрахунку на міцність за нормальними перерізами: II–II – вісь, яка нормальна до площини згину і проходить через точку прикладання рівнодійної в стиснутій зоні. Інші позначення дивись до рис. 5.6, б
З рівняння (5.4):
,
(5.7)
або
,
(5.8)
де
– коефіцієнт армування;
,
або
– відсоток армування.
З рівняння (5.8) отримаємо:
.
(5.9)
Максимальний вміст арматури при одиночному армуванні перерізу, коли , обчислюють за формулою
.
(5.10)
Максимальний
відсоток армування елементів, що працюють
на згинання, збільшується з підвищенням
міцності бетону і зменшується з
підвищенням міцності сталі. При
,
що відповідає
,
переріз переармований.
Максимальні відсотки армування залізобетонних елементів, що працюють на згинання, при бетоні класів В12,5...В30 і сталях А–ІІ, А–ІІІ і Вр–І становлять 1,3...3,2%.
З умови мінімальної вартості конструкцій оптимальні відсотки армування і відповідні їм значення відносної висоти стиснутої зони приймають: для балок % = 0,5...0,6max%; % = 1...2%; = 0,3...0,5; для плит % = 0,2...0,3max%; % = 0,3...0,6%; = 0,1...0,2.
Мінімальний відсоток армування для елементів, що працюють на згинання, становить 0,05%.
На практиці для розрахунку елементів прямокутного профілю з одиничною арматурою використовують таблиці.
Перетворимо рівняння (5.5) так:
.
Позначимо
;
(5.11)
Отже,
.
(5.12)
З рівняння (5.4)
(5.13)
де
.
(5.14)
Для коефіцієнтів m, та складено таблицю, де за одним відомим коефіцієнтом можна визначити два інших.
Отже, маючи значення згинального моменту в перерізі, розміри перерізу і задані класи бетону та арматури за формулою (5.12) визначають коефіцієнт m; із таблиці визначають відповідні йому коефіцієнти та . Перевіряють умову R і за формулою
(5.15)
визначають необхідну площу поперечного перерізу арматури.
З рівняння (5.12) можна визначити робочу висоту перерізу
.
(5.16)
Якщо при розрахунках за формулами (5.4)...(5.6) умова не виконується, то необхідно або збільшити розміри перерізу, або збільшити клас бетону. Якщо цього зробити не можливо, встановлюють арматуру у стиснутій зоні. У цьому випадку вважають, що переріз заармований подвійною арматурою.