53. Расчет прочности центрально и внецентренно растянутых элементов (расчетные схемы усилий и уравнения).

К центрально растянутым элементам относят:

Стенки бетонных резервуаров

напорные трубопроводы

затяжки и подвески арок

нижние пояса ферм с узловой передачей нагрузки

и т.д.

Центрально растянутые элементы армируют равномерно по сечению

(d = 4…32 мм). Чем меньше диаметр арматуры , тем гуще армирование. Такие элементы часто выполняются преднапряженными.

К внецентренно растянутым элементам относят:

стенки прямоугольных резервуаров

нижние пояса ферм с неузловой передачей нагрузки

и т.д.

Различают 2 случая расчета внецентренно растянутых элементов:

1. Случай малых эксцентриситетов.

2. Случай больших эксцентриситетов.

Случай малых эксцентриситетов

Равнодействующая внешних сил приложена между равнодействующими усилий в арматуре.

≤

Особенности работы: бетон пересекается сквозными трещинами, а внешняя сила воспринимается только арматурой. Разрушение наступает, когда напряжение в арматуре достигает предельного значения.

Случай больших эксцентриситетов

Имеет место, когда продольная сила находиться за пределами расстояния между равнодействующими арматурных усилий.

1)

2)

Особенности работы: часть грани, удаленная от силы будет сжата, а противоположная – растянута. Разрушение происходит вследствие исчерпания несущей способности растянутой арматуры и сжатой части сечения.

54. Конструктивные требования к размерам и армированию центрально и внецентренно-растянутым элементам.

Армируют с равномерным распределением арматуры по сечению. Диаметр арматуры 4…32 мм. Меньшие диаметры при большем количестве арматуры. Такие элементы часто являются предварительно напряженными.

Расчет диаметра арматуры выполняют для каждой части сечение (слабо растянутой/сжатой и сильно растянутой) и подбирают наибольшее из полученных значений. Армирование выполняется симметричным по всему сечению элемента. Шаг поперечной арматуры не менее удвоенного размера грани элемента.

55. Сопротивление ж/б элемента срезу и формы разрушения по наклонному сечению.

Ближе к опорам изгибающие моменты меньше. В приопорных зонах действуют изгибающие моменты, продольные и поперечные силы. Плоское напряженное состояние. Совместное действие нормальных и касательных напряжений приводит к образованию наклонных трещин.

Формы разрушения по наклонному сечению:

Форма 1. Разрушение по наклонной трещине. Причина – потекла поперечная арматура. Разрушается сжатая часть бетона над наклонной трещиной.

Форма2. Разрушение по наклонной трещине. Причина – наступление предельного состояния в продольной арматуре (проскальзывание арматуры).

Форма 3. Разрушение по наклонной трещине при достижении предельного напряжения в продольной арматуре. Происходит полное разделение балки без разрушения сжатого бетона.

Форма 4. Выкалывание полосы бетона между двумя образовавшимися диагональными трещинами. Причина – действие главных сжимающих напряжений.