Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

книги из ГПНТБ / Матаров И.А. Напряжения и деформации железобетонных мостовых конструкций

.pdf
Скачиваний:
5
Добавлен:
24.10.2023
Размер:
8.82 Mб
Скачать

 

 

 

 

 

 

I вариант.

Модуль

 

упругости

 

бе­

 

 

 

 

 

 

тона имеет постоянную величину по высоте

 

 

 

 

 

 

балки. Определим модуль упругости бето­

 

 

 

 

 

 

на Ев и усилие в нижнем пучке Nnp:

 

 

 

 

 

 

 

 

Ее, =

253-ІО3

к Г /см 2-

УѴПР = 75 200 к Г .

 

 

 

 

 

 

 

II

вариант.

Модуль

упругости — пере­

 

 

 

 

 

 

менная величина, по высоте балки, изменя­

 

 

 

 

 

 

ющаяся от верха ее на

расстоянии, превы­

 

 

 

 

 

 

шающем

20 см, по линейному закону (см.

 

 

 

 

 

 

рис. 51);

N„p =

92 700

кГ

(т. е. без

учета

 

 

 

 

 

 

сил трения между пучком и стенками

капа-

 

 

 

 

 

 

ла). Находим

 

 

 

 

ß m

1;

 

 

 

 

 

 

неизвестные Е 0 я q =

 

 

 

 

 

 

=

231,4-ІО3

кГ/см *

и

<? = 0,616,£ 71 =

Dit/*

Qfî

Г посЬиі/іі ппппл

1,616-231,4-103 =

372,3-103

кГ/см *.

 

 

льньіх'; дёфорТ,ац;іи,1^прй

Как Увидим дальше,

II

вариант более

первом

статическом

пс-

обоснован.

Необходимо

отметить сущест-

пытаннп балки ( s v s— уп-

венную разницу в величинах максимальных

ругне деформации1 волок-

напряжений в бетоне от предварительного

па,

расположенного

на

напряжения

арматуры,

вычисленных

по

расстоянии 2,8

см от вер-

этим вариантам

(47% ) •

 

 

 

 

ха

балки;

еу'-

п гу

то

Модуль упругости бетона в начале

ис-

же,

волокон, расположен-

пытания балки повторной нагрузкой. При

ных на расстоянии 57,7 п

статическом

испытании

балки на 195-й день

61 см от

верха балки)

нагрузка

ступенями

доводилась до

35 Т

 

 

 

 

 

 

(максимальный

изгибающий момент 35Тм,

 

 

 

 

 

 

не считая

собственного

 

веса балки). При

первом загруженни наблюдалась кривизна диаграммы растяжения волокна в нижней части балки, что свидетельствует о развитии пластических деформаций в бетоне (рис.. 86 — диаграмма s81).

При вторичном загруженни балки диаграммы продольных дефор­ маций верхних и нижних волокон вплоть до нагрузки 30 Т имеют очертание, близкое к прямолинейному (см. рис. 86 — диаграм­ мы £3’8И S57,7).

По высоте балки упругие деформации распределяются по ли­ нейному закону (см. рис. 15, в). Зная величину измеренных де­ формаций балки (которые при втором загруженни нагрузкой, меньшей 30 Т, можно считать упругими) и используя условия равновесия, можем определить две величины, характеризующие деформативные свойства бетона.

При ДМ = 30 Тм s» = 0,396-ІО-3 и х0 = 36,4 см.

Рассмотрим упомянутые два варианта определения модуля. Если принять, что модуль упругости имеет постоянное значе­

ние по высоте балки, то при этом предположении не оказывается решений, имеющих физический смысл, поскольку получаются значения, отрицательные для модуля упругости бетона ÉQ и ис­ ключительно высокие для модуля упругости раствора, заполняю­

щего каналы Е2. Поэтому следует принимать вид эпюры модуля упругости с переменным значением по высоте балки (см. рис. 51), тогда приЕ2 = 1,5-Ю3 кГ/см2 получим: £ 0 = 270-Ю3 кГ/см2, q = 0,729, откуда £ 71=466ІО3 кГ/см2.

§ 24. НАПРЯЖ ЕНИЕ В АРМ АТУРЕ И БЕТОНЕ В НАЧАЛЬНО Й СТАД И И ИСПЫТАНИЯ БАЛКИ М Н О ГО КРАТНО ПОВТОРНОЙ Н АГРУЗКО Й

Напряжения и деформации от собственного веса балки. Пред­ варительное натяжение пучков осуществлялось, когда балка опи­

ралась по концам гга две

опоры,

поэтому дополнительные усилия

в пучках

 

от

собственного

веса балки

не

возникали.

При £с =

=

253-ІО3 к Г /см 2\ Ж =

3,0

Тм;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

а0 =

12,57

кГ /см 2;

 

 

 

 

 

 

 

а'1 = -

 

16,47

к Г /см 2; £° = 0,050-ІО“3;

 

 

 

 

 

 

 

 

е71 =

— 0,065-ІО-3.

 

 

 

 

 

 

 

Напряжения и

деформации

от предва­

 

 

 

 

рительного

напряжения

и

собственного

 

 

 

 

веса балки.

В основу расчета

приняты из­

 

 

 

 

меренные суммарные деформации двух во­

 

 

 

 

локон (на расстоянии от верха балки 34 и

 

 

 

 

63,2 см)

 

за

время

с

момента натяжения

 

 

 

 

пучковп до

начала

испытания балки

мно­

 

 

 

 

гократно

 

повторной

нагрузкой е34 = 0 ,5 9 0 Х

Рис. 87. Эпюра напряже­

 

 

ХІО3 и

е 63’2 = 1,010-10_3

 

 

 

 

 

 

 

 

нии в

бетоне при первом

 

 

 

(см. рис.

15,

б).

 

 

 

 

натяжении

арматуры

 

 

 

 

 

 

 

учетом

собственного

ве­

Используем

эти значения

для

определения

са балки, но без напря­

жении от усадки)

 

суммарных

деформаций

крайних ' волокон:

тт----------------\270>103ф

 

=71 = 1,22-ІО“3

и

е° =

0,1006-ІО-3.

 

 

 

1

Исключая деформации

усадки

(принято,

 

 

 

 

что за

75

дней

деформация от усадки

еус

 

 

 

 

= 0,10-10

~ 3)

и

учитывая

деформации

от

 

 

 

 

собственного веса балки, получим следую­

 

 

 

 

щие расчетные величины суммарных де­

 

 

 

 

формаций

крайних

волокон:

 

 

 

 

 

 

 

 

s° =

 

(0,1006 +

0,050 -

0,0938)10-3 =

 

 

 

 

 

 

 

= 0,057-ІО“3;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

е71 =

(1,122 - 0 ,0 6 5 -0 ,0 8 1 1 )

10“3 =

 

Рис.

88.

Рас ч е т н о е

 

 

 

 

=

0,976-ІО“3.

 

 

 

 

очертание эпюры вели­

 

 

 

 

 

 

 

 

 

чины 6Сд, 7j.r

 

При контрольном натяжении

пучков (на 138-й день) суммарные

деформации двух

волоком

составляли:

s34 =

0,460-10-3

и

 

е63-2 =

= 0,865-ІО-3 (см. рис. 15, б ),

s4 = 0,058-10~3 и

е65 = 0,890-10~3 ;

зная напряжения

в пучках от предварительного напряжения

(а.ц^ =’

= 7 035 кГ'/см2 и ои2,і =

11 000

к Г /см 2), определяем

расчетные ве­

личины напряжений в пучках с учетом собственного веса балки:

он1 =

7035 +

0,058-10~3-2-106 =

7151

к Г /см 2\

 

 

 

ан2 =

11000 +

0,890-10~3-2- 10s =

12 780

к Г /см 2.

 

 

При первом натяжении арматуры напряжения в бетоне с учетом

собственного веса балки (но без

учета напряжений от усадки) сос­

тавили более 140

к Г /см 2 ( ~

0,4/?пр) . при х >

50

см

(рис. 87); поэ­

тому принимаем при х ^ 5 0 см

тц. = 1, а дальше

величина а-1'-1тіХ

изменяется по линейному закону (рис. 88). При этих условиях:

 

S a = 3,992-ІО8- 0 ,8 6 2 - 108Я;

Sa =

142-10s -

54,85-108Я;

 

 

 

Іа

=

7 461-10s — 3 512-108Я.

 

 

 

 

 

Из уравнений (125)

и (126)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

л _

А

= с

О + ѵ°) -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Хо

 

£°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

в

_

 

^

(1 +

ѵ°)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Л*О

 

Е°

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Опуская промежуточные подсчеты, находим:

36,192 — 13,312Я =

= 18,21 (1 + ѵО);

 

1 838 -

851,=

920,7(1 +ѵ°),

откуда

(1 +

ѵ») =

= 1,96 и Я = 0,0364.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Наибольшие

 

напряжения

в

бетоне

 

с

учетом

усадки

о71 =

= 208,2 к Г /см 2, т. е. близко к

0,5ЯПр — этим

объясняется

незна­

чительная величина Я. Эпюры величин а-Гі1 т]Л-,

у\х и 1 + ѵ°

даны на

рис. 53. Несмотря на умеренные значения напряжений на 198-й день

остаточные деформации составляли около

100% упругих деформаций

бетона (ѵ° = 0,96

и ѵ71 =

1,04).

 

 

 

Напряжения от нагрузки. Определяем следующие величины:

Sa — 3,992

-ІО8;

S° =

142-108;

/ ° = 7 461-108;

Л = 4,41610s;

В = 160,54

-ІО8;

D =

8 544-ІО8;

С = 0,

откуда:

х0 — 36,4 см,

а при /И = 35,0 Тм, т.

е. Я = — 35-105,

= 0,463-ІО- 3 .

На рис. 54, б даны суммарные напряжения при двух значениях нагрузки ДМ (5 и 35,0 Тм), т. е. от суммарных изгибающих мо­ ментов соответственно 8 и 38 Тм.

§ 25. Д ЕФ О РМ АТИВНЫ Е СВО ЙСТВА БЕТОНА ПОСЛЕ ИСПЫТАНИЯ БАЛКИ М Н О ГО КРАТНО ПОВТОРНОЙ Н АГРУЗКО Й (1 370 000 ПОВТОРЕНИЙ НАГРУЗКИ)

Повторная нагрузка на первом этапе испытания балки (931 000 повторений) изменялась от 8 до 38 Г (включая собственный вес балки).

В начале испытания балки повторной нагрузкой наибольшие

напряжения в

бетоне в верхней плите составляли около 0,37 R

(р= 0,16), а

в

нижнем поясе

0,51

Ящ, (р = 0,02). При статических

испытаниях

балки на 204-й

день

после 931 000 повторений на­

грузки наблюдалась (рис. 89) небольшая кривизна диаграмм про­ дольных деформаций верхних волокон (выпуклость вниз, т. е. к оси деформаций) и едва заметная кривизна диаграмм деформации нижних волокон (выпуклость вверх).

Характер диаграмм деформаций бетона показывает, что хотя напряжения в верхнем волокне бетона несколько ниже предела выносливости при р= 0,16, изменение упругих свойств бетона верхней плиты происходило все же более интенсивно, чем в ниж­ нем поясе балки. Из эпюры продольных деформаций (рис. 90) видно, что при всех значениях нагрузки деформации изменяются по высоте балки по закону, близкому к линейному.

На втором

этапе испытания повторной нагрузкой к балке бы­

ла приложена

439 000 раз нагрузка с наибольшим значением в

цикле 43 Т. В

начале этого этапа испытания без учета изменения

о

 

û,S06y*f0s

 

çr <у ÇT

Рис.

89.

Диаграммы

упругих

дефор­

Рис. 90. Эпюры упругих де­

мации в

отдельных

волокнах

бетона

формаций балки при раз­

при

статических испытаниях

после

личных нагрузках

931 000 повторений нагрузки

A M .Т м

0 ,6 1 8 0 ,6 2 3

W \—

 

а- 4-,

 

О ,г 0 ,3 0 ,4

0 ,5

0 ,6 8у * 10

 

 

Рис. 91. Фактические и теоретические

Рис. 92. Эпюры фактических упругих

диаграммы

упругих

деформации

деформации балки при

различных

верхних и нижних волокон при ста­

 

 

тическом

испытании

балки

после

нагрузках после 1 370 000

повторении

1 370 000

повторении

нагрузки

 

 

деформатнвных свойств бетона на первом этапе приложения пов­ торной нагрузки наибольшие напряжения в верхней плите соста­ вили 145,9 кГ/см2 (^0,42 R„р), а наименьшие напряжения в ниж­ нем поясе — 25,4 кГ/см2 (растяжение).

При статическом

испытании

балки после 1 370 000

повто­

рений нагрузки на

209-й день

уже наблюдалась более

отчетли­

вая кривизна диаграмм деформации нижних волокон и небольшая кривизна диаграмм деформации верхних волокон, но с выпукло­ стью вверх (рис. 91). Произошло существенное изменение деформативных свойств бетона нижнего пояса в результате повторности напряжений с отрицательной характеристикой цикла. Изменение деформаций по высоте балки при различных величинах нагрузки, так же как и при предыдущих статических испытаниях балки, происходило по закону, близкому к линейному, что подтвержда­ ет достоверность выполненных измерений деформации (рис. 92).

Задачу о нахождении характеристик упругих свойств бетона балки можно решить, зная упругие продольные деформации край­ них волокон бетона при различных значениях нагрузки. Напри­ мер, если известны величины упругих деформаций при трех зна­ чениях нагрузки, то можно с помощью общих уравнений получить шесть уравнений и найти величины Q° , / ^ , Sß, Qß, /J и 5°

в функции величины Qa° . Тогда решение задачи сводится к выбору эпюр и [а*,], при которых удовлет­ воряются упомянутые ß* решения уравнений. Однако

такой путь не всегда можно использовать. В данном случае, приняв за исходное состояние нагрузки ДУИ = 30 Тм (с тем, чтобы [а *] мало отличалось от а*) и рас­

четные

деформации,

соответствующие

Мх = \Ьтм,

уѴіо= — 19Тм и 7И3 =

— 30

Тм, получили

соотношения

между

величинами Q0 , /°

и т. д., которым практичес­

ки невозможно удовлетворить. В следующих вариантах определения деформативных характеристик бетона бы­ ла принята форма эпюры [а*] (рис. 93).

При такой форме эпюры получаем:

[2°а] = Е 0 (і 192,3 - 437,62 qx - 426,8г, - 186,26г2 +

33,2 А ;) ;

Рис. 93. Рас­ четная фор­ ма эпюры ве­

личины [ajv]

[si ]

= Ео (35 856 -

3 044q x-

25 128,8г х-

11 897г2 +

2 158 - J )

;

[/° ] =

£ 0(і 770 840 -33 5 4 8 ? -1

500 578г- 7

649432г2 + 140365- J j .

Были рассмотрены варианты,

когда в сжатой зоне верхней части

балки (И = 0, а в пределах нижнего пояса эпюры ßA"

представляют

собой треугольники и трапеции. При

всех

этих

вариантах решение

четырех уравнений (неизвестные

qx,

r v

г2 и ß* и варьируются

зна-

чения

р

или же неизвестные

qv

r x,

r2, ßi и

ß2 и варьируют-

Е 0 и -g?

 

0

Е 0 и

Е

 

 

 

 

 

что расчетные и

ся значения г х,

-^ ), полученное при условии,

 

 

 

Со

 

УИ = 10 Тм

и

714 = — 30

Тм,

фактические деформации равны при

не дало удовлетворительных результатов.

 

 

 

 

 

Подсчеты показали, что необходимо и для верхней части бал­ ки принять нелинейную зависимость между напряжениями в бе­ тоне и упругими деформациями. Для последней группы вариан­ тов за исходное принято напряженное состояние при ДМ = 40 Тм (без собственного веса балки). Уравнения для определения основ­

ных характеристик эпюр

ß* и [а^]

получены

из условия

равенства расчетных и фактических деформаций при

М\ — —20 Тм

и Л42= —40 Тм. Принято, что эпюра ß* в пределах

верхней пли­

ты — прямоугольник с ординатой ß *

,

а в пределах

нижнего

пояса (на высоте 21 см)

трапеция

с

ординатами

ß2

и

ß2+Äß.

Решив рассмотренные четыре уравнения, получим

 

 

 

г х = - 15,55 + 13,43?! -

0,0055« +

— 2|-' 103

105,3-Ю“ 6

Aß;

 

 

 

Со

 

Яо

 

 

г 2 =

1,658 +

0,2005?! -

1,852/-! + 0,1858/г

 

283 400

+

 

 

 

+

601,5- 10-G Aß;

 

 

 

 

 

 

 

 

£ о

 

 

 

 

 

Рі = Еь{2 186 -

1 740?! + 68,7лі - 13,32г2 +

3,07/г) -

 

 

 

— 492-10° — 0,0169Др;

 

 

 

ß2 = -l,Q 42P i +

£ 0(1 1 6 4 - 3 684?! + 3 534гі +

1 843г2 — 341л) —

 

-

145,2-106-0,767Д8,

здесь

п =

Со

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Т а б л и ц а 38

 

 

1

группа

 

2-и группа

 

• 3-л группа

Параметры

1-й

2-fl

3-й

4-й

5-й

6-й

7-й

 

вариант

вариант

вариант

вариант

вариант

вариант

вариант

п

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

0,50

?1

0,20

0,20

0,20

0,30

0,30

0,25

0,25

£ „ - 1 0 - 3'

290

290

300

300

310

 

300

300

А ß- 106

0

100

0

0

0

 

0

100

Г1

0

—0,043

—0,427

0,911

0,536

0,227

0,192

Гг

0,814

1,102

1,723

—0,820

 

 

0,436

0,500

ß! - 10—G

44

 

 

 

 

 

38

35,3

ß2- 10—G

318

 

 

 

 

 

 

322,3

397,2

п Ч си

ѣц

Е у • І О 3

Е < ]

 

Фактические величины

X

А"о

и • ю 1

о

 

 

ч»ГО

о

Т а б л и ц а 39

Расчетные* величины

Е у 1 • і о 3 Л*о у ■ Ю '

— 10

—0,154

0,201

30,4

—0,0507

—0,152

0,196

31,0

—0,0484

—0,1583

0,195

31,8

—0,0498

—20

—0,312

 

 

- 0 ,0 9 4 3

0,357

33,1

- 0 ,3 1 2

0,357

33,1

—0,0943

—29

1—

0,455

0,505

33,65

—0,1353

—0,459

0,487

34,46

—0,1332

—0,470

0,489

34,8

—0,1351

- 4 0

—0,618

0,623

35,32

—0,1753

—0,618

0,623

35,32

—0,1753

*

Числитель — по варианту

1; знаменатель— по варианту 6.

 

Варьируя ?ь Е0, п и

Aß, получим различные значения /+ г2,

ßi и

ß2. В табл. 38 даны значения

ru r2, ßi и ß2 по семи вариантам.

Для

получения

значений

указанных величин,

имеющих

физиче­

ский смысл, величины ? ь Е0 и Aß можно изменять в весьма огра­ ниченных пределах. Из рассмотренных наиболее удовлетворитель­ ные варианты 1 и 6 (Aß = 0). На рис. 94 представлены эпюры а*-1 по варианту 1 а, 6 б, и 7 в. В табл. 39 приведены фактические и вычисленные по вариантам 1 и 6 (см. рис. 91) значения упругих деформаций балки.

177,2* ІО3

 

 

 

 

 

40,657*270.1

 

 

 

 

 

{207,2*/О3

 

 

 

 

 

\3Û040S

 

 

 

 

 

484,3 (0,4$*385)

 

 

 

 

 

Ж Ъ “to3

 

 

 

 

 

'(0,46*466)

Рис. 94. Эпюры величин [ ajv]

1,0 различным

вариантам:

Рис. 95. Эпюра 4

а — вариант 1; б — вариант 6;

в — вариант

7

по варианту 6

Для получения значений а х

при в* =

0 по формуле (72) прини­

маем полные значения

, ej,1,

е®0, е?1

при М = 40 Тм без коррек­

тировки упругих деформаций от постоянной нагрузки, усадки и предварительного напряжения, которые должны несколько изме­ нить свои величины вследствие изменения деформативных свойств бетона при повторении нагрузки.

Эпюра

а х для

6-го варианта показана на рис. 95,

а

на рис.

55 — для

1-го варианта. На этом

же

рисунке показана

также

эпюра ß* для І-го

варианта характеристик упругих

свойств

бе­

тона. Из

очертаний эпюры видно, что следует

принять вариант

1.

Эпюры напряжений при нагрузках

(AM)

11 и

40 Тм даны

на рис.

56 и 57. Пунктиром обозначены величины напряжений при по­ стоянном модуле упругости бетона £6 = 455 000 кГ/см2.

Приведенные данные показывают, что вследствие изменения упругих свойств бетона при воздействии на балку повторной на­ грузки в рассматриваемом случае наибольшие напряжения от внешней нагрузки (40 Тм) в сжатой плите уменьшились на 14%, а в нижнем поясе — на 33%. Напряжения в нижнем пучке арма­ туры от действия внешней нагрузки увеличились на 25%.

Глава IX

ЭКСПЕРИМЕНТАЛЬНО-ТЕОРЕТИЧЕСКОЕ ИССЛЕДОВАНИЕ НАПРЯЖЕННОГО СОСТОЯНИЯ ДВУХ ТОНКОСТЕННЫХ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ БАЛОК

§ 26. ОСНОВНЫ Е СВЕДЕНИЯ. НАПРЯЖ ЕННОЕ СОСТОЯНИЕ БАЛКИ № 1

Анализируется напряженное состояние двух железобетонных тонкостенных балок пролетами по 6 м при испытании статичес­ кой и многократно повторной нагрузкой. Поперечное сечение ба­ лок в средней панели показано на рис. 96. Балки армированы

 

 

 

 

 

стержнями из стали Ст. 5, причем стерж­

 

 

 

 

 

ни

балки

1 — гладкие

диаметром

 

 

 

 

 

28

мм,

а

балки № 2 — периодического

 

 

 

 

 

профиля с приведенным диаметром 28 мм.

 

 

 

 

 

 

Продольные

деформации

измерялись

 

 

 

 

 

мессурами на базе 1 000 мм.

На

балке

 

 

 

 

 

№ 1 мессурами, установленными в семи

 

 

 

 

 

уровнях,

 

измеряли

суммарные деформа­

 

 

 

 

 

ции на всех этапах испытания, на балке

 

 

 

 

 

№ 2 — в

шести уровнях.

Тензометрами,

 

 

 

 

 

установленными на базе 20 мм, опреде­

Рис.

96.

Поперечное

 

лили

упругие

деформации

растянутых

 

стержней арматуры.

 

 

 

 

сечение

тонкостенных

 

 

 

балок

 

 

балок

 

 

 

При

 

статическом испытании

 

 

 

 

 

нагрузка

по нескольку раз

снималась

 

 

 

 

 

полностью (кроме постоянной от собст­

 

 

 

 

 

венного веса балки), что привело вслед­

 

 

 

 

 

ствие развития

остаточных

напряжений

 

 

 

 

 

в балках

 

к

образованию

поперечных

 

 

 

 

 

трещин

на

верхней

поверхности

плиты,

 

 

 

 

 

видимых

невооруженным

глазом. Пер­

 

 

 

 

 

вые трещины появились при первых ста­

 

 

 

 

 

тических

испытаниях балок.

В качестве

 

 

 

 

 

примера

 

приводим

результаты анализа

 

 

 

 

 

напряженного

состояния:

балки

1 —

 

 

 

 

 

после первых статических загружений с

 

 

 

 

 

учетом

остаточных

деформаций;

балки

 

 

 

 

 

№ 2 — после 1 027 540 циклов повторений

 

 

 

 

 

нагрузки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Эпюры суммарных (кривая 1) и упру­

Рис. 97. Эпюра полных и

гих продольных деформаций

(кривая

2)

упругих

продольных

дефор­

балки № 1 при первых загружениях

до

маций балки № 1 при

пер­

величины полного

изгибающего

момен­

вых

загружениях:

 

та

(включая

постоянную

нагрузку)

1 — полные

деформации;

2 —

четная эпюра упругих

дефор-

16,89Х 105 кГ см показаны

на рис.

97. Из

упругие

деформации;

3—рас

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Afayufi

 

 

эпюр видно, что имеются небольшие от­

 

 

 

 

 

клонения от линейного закона распреде­

Влияние растянутой

ления деформаций по высоте балки.

 

зоны

бетона на напряженное

состояние

балки предполагалось учитывать двумя путями: .введением коэф­ фициента ф (равного отношению величины средних деформа­ ций арматуры к величине деформации арматуры в сечении с тре­ щиной) и введением в расчет некоторой условной высоты растя­ нутой зоны бетона. Величину средних деформаций арматуры принимаем равной относительной деформации бетона, определен­ ной при помощи мессур, а величину деформации арматуры в сече­ нии с трещиной, равной деформации, определенной тензометрами, ' установленными на арматуре. Средние деформации первого и второго стержней (е5^5 и есо), величины деформаций этих стер-

жней в сечении с трещиной (еа,у,і

и

еа,у,2),

а также фі

п ф2

при

различных значениях нагрузки приводятся в табл. 40.

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица -40

Обозначение величин

Нагрузка ЛМ, Тм

 

 

Нагрузка ЛЛІ, Тм

4,46

8,71

14,71

Обозначение величин

8,71

1-1,71

 

 

 

■ 4,46

8а, у, 1 Ю3

0,250

0,47

0,850

s f - 1 0 3

0,206

0,389

0,730

£54,5.]0 з

0,246

0,465

0,875

У

І>2

0,86

0,97

0,99

 

0,98

1,00

1,03

Среднее значение

 

 

8а, у, 2 ■ 103

0,240

0,400

0,740

,

+ Ф’2

0,92

0,98

1,01

 

 

 

 

Ф -

2

Разница между средними деформациями арматуры и деформа­ циями арматуры в сечении .с трещиной незначительна (см. табл. 40). Поэтому принимаем для расчета ф =1 и учитываем влияние ра­ стянутой зоны бетона на напряженное состояние балки только путем введения в расчет некоторой высоты растянутой зоны бето­ на. Считаем, что при первичном загружении модуль упругости бе­ тона имеет постоянную величину по высоте балки (£б)- По фор­ мулам (204) и (205), а также используя данные о деформациях балки при первых ее загружениях, определим величину Еб и необ­ ходимую расчетную высоту бетона h. При нагрузке М 14,71 Тм (без постоянной нагрузки) получаем:

0,55-ІО3;

х0

0,55

61,7 = 21,5 СМ\

“у

0 ,5 5 + 1

,0 3

 

 

ЕУ _

0,55-ІО3

0,256-ІО“ 4 ;

 

У = А'о

 

21,5

 

Р

М_

 

14,71-10’

 

575-10s.

 

У

 

0,256-IO” 4

 

 

 

 

Для расчета принято распределение деформаций при кратко­ временном загружении балки по линии, показанной на рис. 97 пунктиром.

Обозначим:

а = Е а ( + К ) = 0 ,5 3 - 10s;

b = Да ( р р + -К ai) = 19,4510s;

c = E a [ ^ t i + F'a c$)

=972,5- 10s.

 

При учете только упругих деформаций

(ѵ °=ѵ л = 0 при

ф = 1

и ß= 0) формулы (204) и (205) при

указанных выше обозначе­

ниях приобретают такой вид:

 

 

 

Q°a x0 + ax 0 = S

l +

Ь;

(264)

/ і + п — р = хо (5° +

b).

(265)

Соседние файлы в папке книги из ГПНТБ