20. Эпюра материалов, принципы построения.

эпюра материалов – графическое изображение действительно несущей спос-сти эффективно заармированного изгиб. элем-та. Она получ. путём графич. наложения вычисл. знач-й действительной несущ. спос-сти по арматуре на эпюру изгиб. мом-тов от действующих усилий.

Точки пересечения данных эпюр дают точки теоретического обрыва продольной арматуры, относительно которой возможно выполнение анкеровки обрываемых стержней или перевода части арм в другую зону сечения эл-та (верхнюю или нижнюю).

минимальная длина анкеровки, принимается более либо равной наибольшему значению из величин: {0,6 l_b; 10 ; 100 мм} – для растянутых стержней и {0,3 l_b; 10 ; 100 мм} – для сжатых стержней.

21. Понятие о методе расчета конструкций зданий по методу предельного равновесия, пластический шарнир и перераспределения усилий (моментов) в неразрезных конструкциях (статический метод).

Исходя из принципа расчета по 1гр предельных состояний, несущую способность ЖБ элементов определяют на третей стадии НДС, которая характеризуется упруго-пластичной работой бетона в сжатой зоне и растянутой арматуры. При этом считается что для нормально заармированных элементов, в момент когда деформации в растянутой арматуре достигли значений соответствующих пределу текучести арматуры, деформации в сжатой зоне бетона также достигают своих предельных значений, что в конечном итоге приводит к разрушению элемента. Совсем иное поведение ЖБ элементов в предельном состоянии при слабом армировании и при переармировании элемента. При слабом армировании напряжение в сжатой зоне бетона м.б. ≤ предельного при напряжении в растянутой арматуре, соответствующей пределу текучести. А для переармированных элементов напряжение как в сжатой зоне бетона, так и в растянутой арматуре м.б.< своих предельных значений.

Рассматривая случай слабоармированых элементов, При некотором значении внешней нагрузки, напряжение в растянутой арматуре достигает предела текучести, при этом усилие в данной арматуре перестает расти и остается некоторое время постоянным и равным Fst=const=fyd·Ast.

Внутренний изгибаемый момент воспринимаемый сечением, остается величиной постоянной. MRd=const=fyd·Ast·z.

В переармированных и нормально армируемых элементах происходит разрушение элемента.

Появление пластического шарнира в статически определимых системах превращает их в механизм и приводит к их разрушению.

На внутренний изгибающий момент влияют следующие факторы: 1). Прочностные и деформационные характеристики арматурной стали. 2). Количество арматуры в сечении элемента, т.е. % армирования. 3). Высота элемента.

22. Понятие о методе расчета конструкций зданий по методу предельного равновесия, пластический шарнир и перераспределения усилий (моментов) в неразрезных конструкциях (кинематический метод).

Состояние конструкции при котором в момент её разрушения образуется зона чрезмерно пластич. деформаций на локальном участке получила название пластического шарнира(ПШ). В отличие от обычных шарниров в системе пластич. шарнир имеет строго фиксированное значение изгибающего момента.

На образование пластического шарнира влияют след. факторы:

1)класс и вид арматуры

2) кол-во ар-ры в сечении элемента

3)геометрические параметры сечения эл-та вида и класса бетона, его деформативности.

Появление ПШ в статически опред. сист. приводит к их разрушению.В статически неопределимых системах разрушение не произойдёт т.к. ему будут препятствовать лишние связи, работа СНС будет до тех пор пока не выключаться все лишние связи, в рез-те образования последовательных ПШ.

В системе это приведёт к тому что с образованием каждого ПШ произойдет изм. эпюры М т.е. произойдёт перераспределение усилий в сечениях эл-та.

Перераспределение будет продолжаться до тех пор пока не наступит стадия предельного равновесия, т.е. система не превратиться в механизм.

Кинематический способ расчёта

23. Упрощенный деформационный метод расчета прочности нормальных сечений изгибаемых элементов прямоугольного профиля с одиночной арматурой.

элем-т с одиноч. армир-ем – элем-т, у кот по расчёту устан. Арм. только в растян. зоне; в сж. зоне м/б Арм, кот устан. по конструкт. треб-ям и необх. для: *созд-я плоск. (пространств.) каркасов; *воспр-е усадоч. деф-ций в бет.; *воспр-е усилий в стадии трансп-ки и монтажа.

Расч. на проч-сть по норм сеч-ям произв на 3-й стадии НДС, при достиж-и кот долж. соблюд. принцип: в мом-т разрушения нормал. заармир. элем-та напряж-е в раст. Арм. и сж. зоне бет. достигает своих предел. значений одновременно.

Упрощ. метод: *в расч. использ. упрощ. расч. линейно-параболическую диарамму деф-ций для бет. и упрощ. диаграмму деф-ций для стали; *в предельном сост-и счит., что напряж-е в сж. зоне бет. и раст. Арм. достиг. своих предел. знач-й одновременно; *использ. уравнение равновесия.

F_сс – равнодейств. усилие в сж. зоне Б; Fst – равнодейств. усилие в раст. А; z – плечо пары сил; с – расст-е до ц.т. А; d – рабочая высота сеч-я.

M_sd<=M_Rd- внутр. изгиб. мом-т, воспр. сеч-ем; для практич. использ-я удобнее опред. относит. ц.т. А или ц.т. в сж.зоне Б.

Подставляем – неизвестные х и Аst

- относит.высота сж.зоны Б, используя кот можно опред.уровень деф-ций в раст.А.

если , то элем-т заармир.нормал., а напряжения в раст.А достигли предела текучести.

На практике исп.более простое опред-е и сравнив.с граничащим значением .

_{αm,ξ,η – коэф-ты, опред. друг другом и явл. таблич.}

d=h-c