33. Рассматриваемые области деформирования нормального сечения при расчёте жб элементов упрощенным деформационным методом

При загружении внешней нагрузкой ж/б элементы могут разрушаться по сжатому бетону или по растянутой арматуре, в зависимости очередности достижения ими предельных деформацийий. Различают 4 обл. деформаций нормального сечения.

Обл. 1 характеризуется разрушением при недостаточной несущей способности сжатой зоны.

Обл. 2 характеризуется одновременным разрушением (исчерпанием, прочности по арматуре и по сжатой зоне)

Обл. 3 характеризуется разрушением сжатой зоны бетона и сжатой арматуры, при недоиспользованной растянутой (менее сжатой ) арматуры.

Обл. 4 характеризуется равномерным сжатием по всему сечению с возможным разрушением по верхней или нижней грани, или одновременно по 2 граням.

34. Расчёт прочности упрощённым деформационным методом нормальных сечений с одиночным армированием

Для обеспечения прочности должно выполняться условие: (6.1)

При использовании линейно-параболической диаграммы сложность заключается в определении усилия в сжатой зоне и точки приложения равнодействующего усилия (см. рис. 6. 3).

Эпюра напряжений имеет форму отличного от прямоугольной эпюры. Определим средние напряжения в бетоне при их равномерном распределении. . (6.2)

а) б)

Рис. 6.3 Схема усилий в расчетном сечении с одиночной арматурой (а) и распределение напряжений в сжатой зоне

Приложение равнодействующей усилий в сжатой зоне определится как . Значения и определены в данном случае для бетонов … при , .

(6.3)

при (по таблице) зависящем от , где , (6.4)

при (для бетонов не более ).

Тогда величина сжатой зоны определится из , т. е. .

Значение относительных деформаций арматуры определится с использованием гипотезы плоских сечений.

, (6.5)

. (6.6)

Если удовлетворяется условие (6.6), то напряжения в арматуре достигают значения , т. е. она используется полностью. Граничное значение высоты сжатой зоны, гарантирующее выполнение условия (6.6), определится: (6.7)

. (6.8)

Расчет выполняется с использованием таблицы, где имеются значения , и .

Условие равновесия запишется

(6.9)

35. Расчёт прочности упрощённым деформационным методом нормальных сечений с двойным армированием

Арматура в сжатой зоне ставится в следующих ситуациях:

для удаления сжатой зоны бетона;

при действии в сечении моментов разных знаков;

монтажная, конструктивная, но может быть учтена в расчете.

Схема действующих усилий дана на рис. 6.4.

Условия равновесия запишутся:

, (6.10)

. (6.11)

Особенностью расчета является то, что необходимо знать уровень напряжений в арматуре, установленной в сжатой зоне. Это в конечном итоге влияет на высоту сжатой зоны

Рис. 6.4 Схема усилий в расчетном сечении двойной арматурой бетона и далее на характер разрушения.

Напряжения в сжатой арматуре определятся как ( , если и , если ), см табл. 6.8 [2].

Условия равновесия запишутся:

, (6.12)

. (6.13)

Определение пощади сечения арматуры должно производиться в следующей последовательности:

. (6.14)

Если , то арматура в сжатой зоне не требуется.

Если уже стоит в сжатой зоне, то определяют и .

,

(6.15)

при .