III стадия

Стадия разрушения элемента. Самая короткая по продолжительности. Напряжения в арматуре достигают предела текучести, а в бетоне – временного сопротивления осевому сжатию. Бетон растянутой зоны из работы элемента почти полностью исключается.

III стадия используется в расчетах на прочность.

Имеются 2 характерных случая разрушения

8. Объясните, какой коэф-т надежности по нагрузкам принят при расчетах по прочности, трещиностойкости и прогибам?

Коэффициент надежности по нагрузке  учитывает возможное отклонение нагрузок в неблагоприятную сторону от их нормативных значений

При расчете по ПС1 γf принимают: (при расчетах по прочности)

• для постоянных нагрузок γf = 1,1...1,3;

• временных γf =1,2...1,6,

• при расчете на устойчивость положения (опрокидывание, скольжение, всплытие), когда уменьшение веса конструкции ухудшает условия ее работы, принимают γf < 1.

Расчет конструкций по ПС2(при категории трещиностойкости 2 и 3), учитывая меньшую опасность их наступления, производят на расчетные нагрузки при γf =1, т.е. равные нормативным. При 2 категории γf>1/

9. По какой прочности бетона и арматуры выполняются расчеты по пс1 и пс2?

Расчетные сопротивление бетона для ПС2 Rb,ser определяются при γb=γbt=1, т.е. нормативное. Это объяснятся тем, что наступление ПС2 менее опасно, чем ПС1.

Установление нормативного сопротивления бетона

• Среднее значение временного сопротивления бетона сжатию, установленное при испытании партии стандартных кубов:

R_m = (n₁R₁ + n₂R₂ +…+ n_kR_k )/n

где n₁, n₂, …, n_k – число случаев, в которых было установлено временное сопротивление соответственно R₁, R₂, …, R_k, n – общее число испытаний.

Среднее квадратичное отклонение прочности бетона в партии, характеризующее изменчивость прочности:

• 

где Δ₁=R₁-R_m; Δ₂=R₂-R_m; …; Δ_k=R_k-R_m – отклонения.

  Коэффициент вариации прочности бетона в партии:

V_m = S_m/R_m.

Наименьшее контролируемое значение – временное сопротивление B – расположено на расстоянии χS_m влево от значения R_m, т.е.:

R_n = R_m – χS_m = R_m(1 – χV_m),

где χ – число, показатель надежности.

Кривая распределения прочности бетона: n - количество образцов; R - прочность бетона; 1 – опытные значения; 2 – теоретическая кривая

В нормах на проектирование установлена обеспеченность (доверительная вероятность) 0,95. Это имеет место при χ=1,64.

Тогда нормативное сопротивление бетона определяется:

R_n = R_m(1 – 1,64V_m)

Значение Rsn принимают с надежностью 0,95

Расчетные значения стали принимаются с коэф-ом, учитывающий изменчивость поперечных сечений стержней. Для ПС2 равна 1.

При назначении Rsc учитывается предельная сжимаемость бетона. Напряжение, достигаемое в арматуре перед разрушением бетона из условия совместного действия σsc=εbcu∙Es=εs∙Es.

10. В каком материале возникают упругопластические деформации?

В бетоне.

11. Предпосылки расчета прочности ЖБЭ методом предельного равновесия.

Т.к. бетон материал упругопластический, то расчет методом допускаемых напряжений дает большие погрешности. Поэтому с учетом развития пластических деформаций в нормах принят расчет методом предельного равновесия, сущность которого разрушения элемента не произойдет, если усилия от внешних нагрузок не превысят несущей способности элемента.

Допущения метода предельного равновесия

• Напряжения в сжатой зоне бетона распределены равномерно, по закону прямоугольника;

• Работа растянутой зоны не учитывается;

• В предельном состоянии напряжения в сжатом бетоне и растянутой арматуре равны, соответственно, расчетному сопротивлению бетона сжатия и расчетному сопротивлению арматуры растяжению.

Схема распределения напряжений и усилий в сечении изгибаемого элемента в методе предельного равновесия