2. Метод расчета сечений по разрушающим усилиям

.

Метод расчета сечений по разрушающим усилиям ис­ходит из стадии IIIнапряженно-деформированного со­стояния при изгибе. Работа бетона растянутой зоны не учитывается. В расчетные формулы вместо допускаемых напряжений вводятся предел прочности бетона при сжа­тии и предел текучести арматуры. При этом отпадает необходимость в числеν. Эпюра напряжений в бетоне сжатой зоны вначале принималась криволинейной, а за­тем была принята прямоугольной. Усилие, допускаемое при эксплуатации конструкции, определяется делением разрушающего усилия на общий коэффициент запаса прочностиk. Так, для изгибаемых элементов M=Mu/k (П.7)

а для сжатых элементов N = Nu/k. (II. 8)

При определении разрушающих усилий элементов, работающих по случаю I, разрушение которых начина­ется по растянутой зоне, вместо гипотезы плоских сече­ний применяется принцип пластического разрушения, со­гласно которому и в арматуре, и в бетоне напряжения достигают предельных значений одновременно. На осно­вании принципа пластических разрушений (впервые обоснованного советским ученым А. Ф. Лолейтом) бы­ли получены расчетные формулы разрушающих усилий изгибаемых и центрально-загруженных элементов.

Для изгибаемого элемента любой симметричной фор­мы сечения (рис. П.4) высоту сжатой зоны определяют из уравнения равновесия внутренних усилий в стадии разрушения

R_uA_b + R_s A'_s = R_s A_s , (П.9)

где Ru- временное сопротивление бетона сжатию при изгибе, кото­рое принималось равным 1,25Rb;Rs- предел текучести арматуры; А_b— площадь бетона сжатой зоны сечения.

Разрушающий момент определяют как момент внут­ренних усилий относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой арматуры:

M_u=R_yS_b + R_s A`<sub>s</sub> (h<sub>0</sub>-a`) (II.10)

где S_b=A_lz_b- статический момент площади бетона сжатой зоны от­носительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой армату­ры;z_b— расстояние от центра тяжести растянутой арматуры до цен­тра тяжести площади бетона сжатой зоны.

Граница между случаем 1 и случаем 2 устанавлива­ется на основе опытных данных: при S_b/S_o≤0,8 - случай 1, гдеSo— статический момент всей рабочей площади бетона относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой арматуры.

Недостаток метода расчета сечений по разрушаю­щим усилиям заключается в том, что возможные откло­нения фактических нагрузок и прочностных характерис­тик материалов от их расчетных значений не могут быть явно учтены при одном общем синтезирующем коэффи­циенте запаса прочности.

§ II.3. Метод расчета по предельным состояниям

1. Сущность метода

Метод расчета конструкций по предельным состоя­ниям является дальнейшим развитием метода расчета по разрушающим усилиям. При расчете по этому методу четко устанавливаются предельные состояния конструкций, и вводится система расчетных коэффициентов, га­рантирующих конструкцию от наступления этих состоя­ний при самых неблагоприятных сочетаниях нагрузок и при наименьших значениях прочностных характеристик материалов.

Расчет по предельным состояниям конструкции в це­лом, а также отдельных ее элементов или частей произ­водится для всех этапов: изготовления, транспортирова­ния, монтажа и эксплуатации; при этом расчетные схемы должны отвечать принятым конструктивным решениям и каждому из перечисленных этапов.