34. Расчёт элементов на местное сжатие

Расчёт элементов на местное сжатие производится из условия:

N_loc ≤ ξ R_b,loc A_loc ,(1) N – местная сжимающая сила от внешней нагрузки;

A_loc – площадь приложения сжимающей силы (площадь смятия);

ξ – коэффициент принимаемый равным:при равномерно распределйнной местной нагрузке ξ =1; при неравномерно распределённой нагрузке по площади сечения (под концами балок, прогонов, и т.д.) – 0,75.

Центрально растянутые элементы

В основном центрально растянутые элементы проектируются предварительно напряжёнными. Всё усилие в центрально растянутых элементах воспринимается арматурой. Прочность таких элементов определяется из условия:

N ≤ R_s A_s.tot (1)

35. Расчёт железобетонных элементов по образованию трещин

Расчёт на образование трещин необходим, чтобы исключить возможность появление в ЖБЭ трещин или ограничить величину их раскрытия. Отсутствие трещин ↑ непроницаемость конструкций для жидкостей и газов и способствует лучшей защите от коррозии.

Анализ результатов исследований показывает, что в ряде случаев, чтобы обеспечить трещиностойкость конструкций, необходимо увеличить класс бетона и площадь арматуры, по сравнению с расчётом по прочности.

В процессе работы конструкций под действием внешней нагрузки в растянутой зоне бетона происходит образование и раскрытие трещин.

Расчётами по образованию трещин определяют усилия, при которых появляются трещины или размеры и характеристики материалов сечений, при которых исключаются возможность появления трещин. Расчётами по раскрытию трещин определяют ширину раскрытия трещин при различных условиях загружения.

Расчёт по образованию трещин в центрально растянутых элементах

Расчёт по образованию трещин производится из следующих предпосылок:

сечения после деформаций остаются плоскими;

наибольшее относительное удлинение растянутого волокна бетона равно 2R_bt,ser /E_b;

напряжения по высоте растянутой зоны бетона распределены равномерно и равны по величине R_bt,ser ;

напряжения в ненапрягаемой арматуре равны алгебраической сумме напряжений, вызванных усадкой и ползучестью бетона и напряжений, отвечающих приращению деформаций окружающего бетона;

напряжения в напрягаемой арматуре равны алгебраической сумме её предварительного напряжения с учётом всех потерь и напряжения, отвечающего приращению деформаций окружающего бетона.

Расчёт преднапряжённых центрально растянутых элементов производится из условия

N ≤ N_crc,ult , (1) где N – усилие от внешней нагрузки;

N_crc,ult- предельное усилие, которое может быть воспринято железобетонными элементами при образовании трещин и равно

N_crc,ult = R_bt,ser A_b,tot + A_s (2n R_bt,ser- σ_s ) + A_sp (2n R_bt,ser + σ_sp2 ), (2)

Где σ_sp2 – напряжение в напрягаемой арматуре с учётом всех потерь;

σ_s - сумма потерь от усадки и ползучести бетона.

36. Расчёт по образованию трещин в изгибаемых элементах

Схема и усилий эпюра напряжений при расчете по образованию трещин в стадии эксплуатации

Расчёт по образованию трещин в изгибаемых элементах производится исходя из условия сплошного тела с учётом упругих деформации в арматуре и неупругих деформаций в растянутом и сжатом бетоне при максимальных растягивающих напряжений в бетоне, равным R_bt,ser .

M ≤ M_crc,ult , (3) M – усилие от внешней нагрузки относительно оси параллельной нейтральной и проходящей через ядровую точку, удалённую от зоны трещиностойкость которой проверяется;

M_crc,ult- предельное усилие, которое может быть воспринято железобетонными элементами при образовании трещин относительно той же оси и равно M_crc,ult = R_bt,ser W_pl + M_rp , (4) W_pl – упруго пластический момент сопротивления, равный

W_red Υ, Υ определяется по [4].M_rp – момент обжатия, равный

M_rp = P(e_0p + r ), (5) где P – усилие в арматуре с учётом всех потерь;

e_0p – экцентрицитет усилия Р относительно центра тяжести приведённого сечения; r – верхний радиус инерции.

Расчёт по образованию трещин, наклонных к продольной оси элемента

Наклонные трещины образуются в местах наибольших главных растягивающих напряжений.

Такие места определяют в зависимости от эпюры поперечных сил и изгибающих моментов, а также по высоте сечения в местах центра тяжести приведённого сечения и в местах резкого изменения сечения, а также в местах анкеровки.

Расчёт на образование трещин не совершенный, т.к. не учитывается влияние предварительного напряжения продольной арматуры.