Железобетонные конструкции Лекции

Класс принимаемой арматуры.

Рабочая арматура изгибаемых элементов не должна быть меньше 12мм, а число стержней должно приниматься с учетом следующих рекомендаций:

1.Их должно быть больше двух, если ширина b>150мм

2.Стержни должно быть расположены симметрично относительно вертикальной оси

3.Максимальный диаметр стержней не должен превышать 32мм

Коэффициент армированияпо экономическим соображениям.

Конструктивное армирование. Максимальное расстояние между стержнями рабочей арматуры по высоте сечения ( при необходимости) и по ширине сечения должно составлять 400мм. При большей ширине, чем 400мм производится установка конструктивного армирования с шагом

400мм.

Класс бетона изгибаемых балок принимается по аналогии с требованиями для плит.

Особенности армирования предварительно напряженных элементов.

31

Ля улучшения анкеровки напрягаемой арматуры на ее концевых участках на длине 0,6L(длины участка), производится установка сеток конструктивного армирования, шагом 50-100мм арматура класса Вр500, диаметром стержней 5-6мм.

Расчет нормальных сечений изгибаемых элементов при тавровом очертании.

В виду неравномерности распределения напряжений в сжатой полке тавровых сечений, вводятся ограничения к величине свеса полки, вводимых в расчет с расчетным сопротивлением Rb.

bсв=

bсв=0;

32

Для монолитных конструкций вводится еще одно ограничение :

Определение положения нейтральной оси.

Предполагаем, что нейтральная ось проходит по обрезу полки тавра.

1.Если Nf Ns, то фактически нейтральная ось в полке, и сечение рассчитывается как прямоугольное.

2.Nf Ns, то фактически нейтральная ось проходит в ребре, сечение рассчитывается как тавровое.

3.В случае, когда Аs -неизвестно, нужно определить

1.

- момент воспринимаемый полкой

внешний приложенный момент. При этом нейтральная ось фактически проходит в полке, сечение рассчитывается как прямоугольное.

2.нейтральная ось фактически проходит в ребре, сечение рассчитывается как

тавровое.

Расчет прочности таврового сечения.

33

Преобразуем данное тавровое сечение к двум.

M=Mf + Mrib

As= As,f+As,rib

по таблице для полученного значения, находим две характеристики.

-граничная высота сжатой зоны.

1.

34

2. , тогда принимаем по таблице

по таблице находим

1.

2.

, +

Расчет наклонных сечений изгибаемых элементов.

35

- условие для абсолютно упругого материала.

Фактически, ввиду развития неупругих деформаций при преодолении сопротивления бетона образованию трещин, изменение плеча внутренней пары силы существенно зависит от конструктивного решения при опорой части элемента, и предопределяет одну из следующих схем разрушения элемента по наклонному сечению:

Схема 1

Разрушение характеризуется образованием двух жестких дисков, имеющих мгновенный центр вращения в точке О. Такое разрушение характерно для элементов, имеющих слабое продольное армирование растянутой зоны и характеризуется исчерпанием прочности на действие изгибающего момента.

Схема 2

36

Разрушение характеризуется тем, что в нем происходит взаимный сдвиг двух частей балки по наклонной трещине в следствии преодоления сопротивляемости срезу при недостижении текучести в арматуре, такое разрушение характерно для элементов, имеющих прочную заанкеерную арматуру и характеризует преодоление сопротивлению перерызывающей силы.

Схема 3

Наиболее опасный. Характеризуется раздроблением участка бетона между соседними наклонными трещинами под действием главных сжимающих напряжений. Этот вариант конструктивно

исключен выполнением (обязательным) следующего условия:

Расчет прочности наклонных сечений на действие перерезывающей силы

- усилие, воспринимаемое бетоном на участке пересекаемом наклонной трещиной.

- погонное сопротивление хомутов

37

-шаг хомутов

Условие учета хомутов.

определение положения опасного наклонного сечения

условие, определяющее максимально допустимый шаг хомутов, исключающий образование наклонных трещин между хомутами.

Порядок расчета хомутов в наклонном сечении.

Ввиду наличия 1 уровня равновесия и наличия количества неизвестных (решением задачи является метод последовательных приближенных.

1 вариант: задается диаметр хомутов исходя из следующих конструктивных требований: -для сварных каркасовгде - минимальный диаметр продольной арматуры. -для вязаных каркасов

6мм при высоте элемента до 80см

8мм при большей высоте.

- определяется с учетом принятого диаметра и количества каркасов в поперечном сечении элементов.

38

Из уравнения равновесия определяется . Полученное значениедолжно удовлетворять следующие требования:

Расчет наклонных сечений на действие изгибающих моментов.

M=Ms+Msw,

где Ms- момент, воспринимаемый продольной рабочей арматурой.

Msw- момент, воспринимаемый хомутами, пересекаемыми наклонные трещины.

Ms=NsZ1,

Где Ns- усилия в продольной арматуре.

Z1- плечо внутренней пары в конце наклонного сечения.

Ns=RsAs если наклонные трещины выходят за пределы анкеровки.

Для случая, если наклонные трещины находятся в пределах участка анкеровки.

39

Расчет наклонных сечений на действие изгибающего момента производится в следующих случаях:

1.Если расчетное наклонное значение проходит в зоне анкеровки рабочей арматуры ( в том случае напряжения в арматуре не достигают предела текучести)

2.Если часть арматуры оборвано в пролете и площадь рабочей арматуры на опоре меньше, чем площадь арматуры в расчетном норм сечении.

3.Когда высота сечения в середине пролета и на опорах не совпадают.

Сжатые элементы.

1.К внецентренносжатым отнесены все элементы или их сечения в которых одновременно действует изгибающий момент и продольная сила.

2.В зависимости от эксцентриситета сжатые элементы разделены на три группы со случайным эксцентриситетом :

-при расчете статически определимых систем величина расчетного е суммируется с величиной случайного е.

40