
- •1.Сущность жб
- •2.Способы возведения и изготовления жб изделий
- •4. Структура бетона
- •8.Деформации бетона при многократно-повторном загружении.
- •3.Требования к бетону и его классификация
- •7.Деформации бетона при длительном загружении
- •9.Назначение и классификация арматуры
- •6.Физико-мех. Св-ва бет. При однократном кратковременном загружении
- •13. Защитный слой бетона. Коррозия арматуры и бетона, антикоррозионные меры.
- •11. Арматурные изделия из ненапрягаемой арматуры и их соединения.
- •12. Сцепление арматуры с бетоном. Анкеровка ненапрягаемой арматуры в бетоне.
- •13. Защитный слой бетона. Коррозия арматуры и бетона, антикоррозионные меры.
- •14. Основы теории расчета железобетонных элементов. Расчет железобетонных конструкций по предельным состояниям. Классификация нагрузок.
- •15. Стадии напряжённо-деформированного состояния железобетонных элементов.
- •16. Виды изгибаемых железобетонных элементов и их конструктивные особенности. Общие положения расчета прочности изгибаемых элементов по нормальным сечениям.
- •17. Расчет прочности изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одинарной и двойной арматурой.
- •21. Расчет прочности по наклонным сечениям на действие поперечной силы.
- •22.Основные положения расчета железобетонных элементов на внецентренное сжатие.
- •24. Косвенное армирование железобетонных элементов. Железобетонные элементы с жесткой арматурой.
- •25.Расчет жб элементов на местное сжатие(смятие)
- •34,Конструктивные схемы многоэтажных зданий. Компоновка многоэтажных каркасных зданий.
- •35Конструкции многоэтажных промышленных зданий
- •36Конструкции каркасных многоэтажных гражданских зданий
- •40. Монолитное железобетонное ребристое перекрытие с балочными плитами.
- •41. Монолитное железобетонное ребристое перекрытие с плитами, опертыми по контуру
- •42. Безбалочное железобетонное перекрытие
- •43. Материалы для каменных конструкций. Стадии работы кирпичной кладки
- •45. Работа кладки при растяжении, изгибе и срезе.
- •49. Армированные каменные конструкции: конструирование и расчет.
- •50. Комплексные (кирпично-бетонные) конструкции: конструирование и расчет.
25.Расчет жб элементов на местное сжатие(смятие)
В
случае
приложения
нагрузки
на
ограниченную
площадь
имеет
место
сжатие,
при
этом
прилегающие
слои
бетона
припятствуют
развитию
пластической
и
поперечной
деформации,в
результате
прочность
повышается.
Rb,loc
≥
Rb
Примеры
приложения
местных
нагрузок:-
опирание
балок
на
стены,
стыки
колонн,
опирание
балок
на
стыки
колонн.Расчет
на
местное
сжатие
безкосвенного
армирования,
– зависит
от
вида
нагрузки
(сосредоточенная
или
равномерно
распределенная
по
площади),
– расчетное
сопротивление
бетона
смятию,
– максимальная
расчетная
площадь,
вызванная
вовлечением
в
работу
смежных
слоев
бетона.
Для
определения
необходимо
выполнять
следующие
правила:
1.Центры
тяжести
сечения
и
должны
совпадать.
2.Граница
расчетной
площади
откладывают
от
каждой
стороны
площади
на
расстояние,
равное
соответствующему
размеру
этих
сторон.
Примеры
определения
и
А)
Площадь
местного
сжатия
располагается
вдали
от
краев
элемента
Б)Площадь местного сжатия располагается по всей ширине элемента
,
В)Площадь местного сжатия располагается у края элемента
Г)Площадь местного сжатия расположена в углу элемента
Д)Площадь местного сжатия расположена у одного края
,
Е) Площадь местного сжатия располагается в глубине элемента
Расчет
элементов
на
сжатие
с
косвенным
армированием
выполняется
по
формуле:
,
– приведенное,
с
учетом
косвенной
арматуры,
расчетное
сопротивление
бетона
смятию.
,
-площадь
заключенная
внутри
контура
сеток
косвенного
армирования.
,
,
-
приведенная
площадь
к
условной
полосе,
вырезанной
из
элемента.
,
S – шаг сеток
26.
Расчет железобетонных элементов на
продавливание.
Выполняется
при расчете фунд. плиты, плитной части
стаканного фунд-та и безбалочного
перекрытия. При расчете на продавливание
рассматривают расчетное сечение
расположенное вокруг зоны передачи
нагрузки на элемент на расстояние ho/2
нормально к его продольной оси, по
поверхности которой действуют касательные
усилия от сосредоточенных сил и изгибающих
моментов. Данные касательные усилия по
площади расчетного сечения восприняты
бетоном работающим на растяжение и
расположены по обе стороны от расчетного
сечения на расстоянии ho/2
поперечной арматуры с расчетным
сопротивлением Rsw.
Расчет ж/б элемента на продавливание
при действии только сосредоточенной
силы. В случае отсутствия поперечной
арматуры расчет производится по след.
формуле: F≤Fв,ult
где: F-
сосредоточенная продавливающая сила;
Fв,ult-
предельное значение, которое м.б.
воспринято бетоном. Fв,ult
=Rвt*Ав;
Ав- площадь расчетного поперечного
сечения. Ав=U*ho;
U-
периметр контура расчетной площади.
U=(а+
ho/2*2+в+
ho/2)*2=2*(2*ho+а+в);
ho-усредненное
рабочая высота сечения. ho=
hoх+
hoу/2
Несущая способность проверяется по условию: F≤Fв,ult+ Fsw,ult ; Fsw,ult- предельное усилие, воспринимаемое в поперечной арматуре при продавливании. Fsw,ult=0,8*qsw*U; qsw-усилие поперечной арматуры на единицу длины контура расчетного сечения. qsw= Rsw*Аsw/ Sw; Аsw-площадь сечения поперечной арматуры, расположенной с шагом Sw по обе стороны от контура расчетное сечение. Расчет элементов на прдавливание при действии продавливающей силы F и изгибающего момента N. 1) Элемента без поперечной арматуры. F/ Fв,ult+М/ Мв,ult≤1; Мв,ult-предельный изгибающий момент который воспринят бетоном в расчетном поперечном сечении. Мв,ult= Rвt*Wв*ho; Wв-момент сопротивления расчетного сечения. Wв=В*А/6; А=а+ ho; В=в+ ho 2) При действии момента в двух взаимно перпендикулярных направлениях и при отсутствии поперечной арматуры. F/ Fв,ult+Мх/Мвх,ult +Му/Мву,ult ≤1; Мвх,ult= Rвt*Wвх*ho ; Wвх=В*А2/6; Мву,ult= Rвt*Wву*ho; Wву=В2*А/6; 3) При действии момента в первой плоскости на элемент с поперечной арматурой. F/ Fв,ult+ Fsw,ult+ М/Мв,ult +Мsw,ult ≤1; Мsw,ult-предельный момент которы воспринят поперечной арматурой. Мsw,ult=0,8*qsw*Wsw; Wsw-момент сопротивления наружной границы, вовлекающей в работу поперечную арматуру. Wsw= В*А2/6; А=а+2ho; В=в+2ho 4) При действии момента в двух главных плоскостях на элемент с поперечной арматурой. F/ Fв,ult+ Fsw,ult+ Мх/Мвх,ult+Мswx,ult+ Му/Мву,ult+Мswy,ult≤1 При расположении поперечной арматуры вдоль главных осей (крестообразно) расчетные контуры сечения будут определятся по следующим правилам
27.
Понятие о предварительном напряжении
ж/б конструкций. Назначение величины
предварительного напряжения. Способы
создания предварительного напряжения
ж/б конструкций.
Понятие
о предварительном напряжении ж/б
конструкций.
Идея
предварительных напряжений заключается
в том, что в рабочей арматуре создаются
предварительные напряжения растяжению
и арматура в момент отпуска стремится
сократиться обжимая бетон. Суть
предварительного напряжения заключается
в трещиноустойчивости с деформативности
конструктивных элементов. Приложенная
нагрузка предварительно напряженной
конструкции должна сначала выбрать
сжимающие напряжения от предварительно
напряженного бетона и после этого начнут
появляться растягивающие напряжения,
при этом трещины будут образовываться
при более высокой нагрузке, по сравнению
с конструкцией без преднапряжения. При
более высоких нагрузках ширина раскрытия
трещин достигнет предельных значениях.
При этом в рабочей растянутой арматуре
будут возникать высокие растягивающие
напряжения. Поэтому в данных конструкциях
в качестве рабочей арматуры используют
высокопрочную арматуру(все виды канатов,
проволочная арматура. Вр 1200-1500, стержневая
арматура, А600)
Назначение величины предварительного
напряжения. Чем
выше предварительные напряжения тем
эффективней оно сказывается на работе
ж/б элемента. Однако при назначении и
величины предварительных напряжений
необходимо учитывать следующие факторы:
1) Возможность обрыва напрягаемой
арматуры. 2) Возможность развития
пластических деформаций. 3) Стараться
не занизить данную величину т.к. будет
утерян эффект преднапряжения.
По нормам
предварительных напряжений в рабочей
арматуре назначаются исходя из следующих
условий: Qsp+p≤Rs.ser
;Qsp-p≤0,3Rs.ser
р-допустимое отклонение предварительных
напряжений. Начальное напряжение в
бетоне должны отвечать следующим
требованиям: - при уменьшении напряжения
в результате приложенной нагрузки :
Qвр=(0,85…0.95)*Rвр
при увеличении напряжения после
приложенной нагрузки: Qвр=(0,6…0,7)*Rвр
При создании предварительного напряжения
возможны неточности вызванные различными
производственными факторами учитываемые
коэффициентом точности напряжения.
γsp=1±∆
γsp;
∆sp=0,1
(знак + применяется если увеличиваем
значение Qsр
сверх проектного, учитывается при
расчете по прочности в стадии обжатия;
знак – применяется, если снижается Qsр
что
плохо влияет на работу конструкции (при
расчете на закрытие трещин) Напряжение
в бетоне зависит от напряжения в арматуре,
которая с учетом неточности создавая
преднапряжения определяется по формуле:
Qsр=
Qsр*
γsp
Способы
создания предварительного напряжения
ж/б конструкций.
1.
Механический- рабочая предварительно
напряженная арматура натягивается при
помощи гидравлических домкратов, данный
способ является самым технологичным.
При данном способе трудно определить
величину передаваемого от домкратов
величину предварительных напряжений
арматуры.
2. Электрический- натягиваемую арматуру
разогревают до 300-350 градусов, затем
укладывают в форму разместив в нужных
местах ограничители деформаций. При
наборе прочности бетона арматура
остывает стремясь сократиться. 3.
Электротермомеханический – сочетает
механическое напряжение (20-30% от общего
усилия напряжения) с электротермическим.
4. Физико-химический- суть в
самонапряжении ж/б конструкции благодаря
использования бетона на расширяющемся
цементе. Такой бет после достижения
прочности 15-20мПа. Обеспечивающий надежное
сцепление с арматурой расширяется
вынуждая удлиняться арматуру. Применяется
при устройстве напорных труб, в которых
рабочая арматура кольцевая.
Кроме того существует 2 метода
натяжения арматуры :
1. На
упоры- арматура натягивается на упоры
механическим способом и закрепляется
на них, затем конструкция бетонируется,
а после достижения бетона прочностной
прочности =0,8 Rв
арматура срезается с упоров и обжимает
бетон.
2. На бетон- при создании
предварительного напряжения в больших
пролетных конструкциях. Изготавливается
бетонный элемент иногда малоармированый
в котором предусмотрены пазы или канылы
для размещения предварительно напряженной
арматуры. Пазы и каналы выполняют из
гафрированной трубы, диаметр которой
на 5-15мм больше диаметра напрягаемой
арматуры. Каналы могут выполняться из
свежее уложенной бетонной смеси. В пазы
и каналы заводят напрягаемую арматуру
и при достижении бетонной передаточной
прочности осуществляют ее напряжение
закрепляя на торцах элемента. После
натяжения арматуры в пазы и каналы
иньецируется раствор, а с наружной
стороны закрывают защитным слоем в виде
торкрет бетона
28. Напряжение в бетоне при обжатии. При расчете предварительно напряженных конструкций возникает необходимость напряженного состояния в бетоне на различных этапах его работы от усилия предварительного обжатия. Например: необходимо определить максимальное усилие обжатие бетона с целью предотвращения разрушения ж/б элемента. Напряжение в бетоне определяется в предположении его упругой работы. В расчетах предварительного напряжения элементов используются приведенные геометрические характеристики площадь сечения арматуры заменяется эквивалентной площадью бетона, исходя из условия равенства относительной деформации бетона и арматуры.
Приведенная Sсеч. к бетону: Ared= Ав+α*Аs+αр+ Аsр+ αр* Аsр´+ α*Аs´ ; α=Es/Ев; αр= Esр/Ев; Ав=в*h Статический момент приведенного сечения к бетону относительно нижней грани сечения. Sred=Ав*h/2+α* Аs*а+ αр* Аsр*ар+ αр* Аsр´*(h-а´р )+α* Аs´*(h-a´) Расстояние от нижней грани сечения до центра тяжести приведенного сечения. Уо= Sred/ Ared Момент инерции приведенного сеч к бетону относительно приведенного центра тяжести сечения Уred= Ув+ Ав(h/2-уо)2+ α*Аs*уs2+ αр* Аsр*уsp2+ αр* Аsр´*уsp´2+ α*Аs´*у´s2 Составим уравнение равновесия всех сил на продольную ось элемента: Qвр= Qsр*Asp Составим данное уравнение статики, получим усилия предварительного обжатия бетона: Р= Qвр* Asp- Qs*As +Qsр´*Asp´-Qs´*As´ Для определения экц. lop составляется уравнение равновесия изгибающих моментов относительно приведенного центра тяжести сечения: Р* lop- Qs´*As´*уs´+ Qsр´*Asp´*уsp´-Qsр*Asp *уsp+ Qs*As *уs=0 Напряжение в бетоне при обжатии находятся как внецентренно сжатого бетонного элемента исходя из упрощенной (упругой) его работы. Qвр=Р/ Ared±Р* lop*уо/ Уred±М* уо/ Уred Напряжения обжатия могут определяться на различных стадиях работы, например на уровне центра тяжести напрягаемой растянутой арматуры. Qвр=Р/ Ared+Р* lop*уо/ Уred-М* уsp/ Уred
30.
Потери предварительного напряжения.Со
временем предварительные напряжения
уменьшаются из-за специфических свойств
ж/б. Различают 2 вида потерь: 1) потери
δloss1
(возникают
при изготовлении конструкции и при
обжатии бетона) 2) потери δloss2
(возникают после обжатия бетона)
Первые
потери:
1) ∆δ1
от релаксации напряжений в арматуре.
2) ∆δ2
от температурного перепада, определенного
как разность температур в натянутой
арматуре- в зоне нагрева и устройства
воспринимающего напряжение при нагреве
конструкции. 3) ∆δ3
от деформации стальной формы при
неодновременном напряжении арматуры
на форму. 4) ∆δ4
от деформации анкеров натяжных устройств.
Вторые
потери:
1) ∆δ5
–от усадки бетона в процессе набора им
прочности. 2) ∆δ6
–от ползучести бетона, которая
сдерживаемая зависанием на арматуре
влечет к релаксации напряжений.
1) При напряжении
арматуры на упоры потери будут
определяться: δloss=
δloss1+
δloss2
; δloss1=∆δ1+∆δ2+∆δ3+∆δ4
; δloss2=∆δ5+∆δ6
2) При натяжении
арматуры на бетон: δloss1=∆δ4
; δloss2=∆δ5+∆δ6
Суммарные
потери могут составлять 200-300Мпа но не
менее 100Мпа
Для ж/б конструкций значение предварительного напряжения арматуры
σsp принимают:не более 0,9Rs,n - для горячекатаной и термомеханическиупрочненной арматуры; не более 0,8Rs,n - для холоднодеформированной арматуры и арматуры канатов. При расчетах конструкций учитывают снижение созданного предварительного напряжения, вследствие потерь, происходящих до передачи усилий натяжения на бетон (первые потери) и после натяжения на бетон (вторые потери).Первые потери включают в себя потери от релаксации напряжений в арматуре, потери от температурного перепада, потери от деформации анкеров и форм (упоров).Вторые потери включают в себя потери от усадки и ползучести бетона.Передаточная прочность бетона Rвр - прочность бетона к моменту начала его обжатия, контролируемая аналогично классу бетона по прочности на сжатие.Пердаточную прочность бетона следует принимать не менее 15 МПа и не менее 50% принятого класса бетона по прочности на сжатие.
При расчете предварительно напряженных элементов по прочности следует также учитывать возможные отклонения предварительного напряжения вследствие погрешностей, вызванными производственными факторами. Коэффициент точности натяжения γsp принимают равным 0,9 при благоприятном влиянии предварительного напряжения и 1,1 при неблагоприятном влиянии.
29.
Последовательность изменения напряженного
состояния в предварительно напряженных
элементах.Предварительное
напряжение создается путем натяжения
арматуры на упоры.1.Состояние
ж/б элемента до загружения.
2.
Конструкция замоноличивается (укладывается
бетон), бетон затвердевает и в арматуре
имеет место основная часть первых потерь
предварительного напряжения δloss1=δ
l1
3. После приобретения бетоном передаточной прочности Rвр арматуру освобождают с упоров и напряжения в арматуре снижаются за счет упругого обжатия бетона. Es=Eв
4.
Со временем наблюдается уменьшение
напряжения в арматуре за счет накапливания
двух потерь предварительного напряжения.
Состояние после загружения. 5. После приложения нагрузки напряжения от нее суммируются с напряжениями предварительного обжатия и при некотором значении нагрузки напряжения обжатия на уровне центра тяжести растянутой предварительного напряжения арматуры =0.
6. С увеличением нагрузки начинают появляться пластические деформации (стадия образования трещин) т.е. напряжения в бетоне растянутой зоне достигает предельных значений т.е. Rвt,ser ; Es=Eв ; δsp/ Es= Rвt.ser/ Eвt.pl= Rвt.ser/λ* Eв=Rвt.ser/0,5* Eв= δsp=Rвt.ser*2*Es=Eв=2*α*Rвt.ser
7. Наблюдается появление в нижней растянутой зоне бетона трещин. Напряжение в бетоне сжатой зоны не достигнет предельных значений. Данная стадия характерна для нехрупкого разрушения. 8. Напряжения достигли предельных значений.
При достижении предварительных значений напряжений в бетоне и арматуре наступает разрушение элемента, что соответствует 3 ст. состояния ж/б элементов.
31. Общие положения расчета по образованию трещин в железобетонных элементах. Расчет по образованию нормальных трещин в железобетонных элементах. Цель расчета заключается в определении продольной силы Ncrc или изгибающего момента Мcrc которые вызывают в растянутой зоне бетонного напряжения = Rвt.ser т.е. силы или моменты, при котором начинается трещинообразование в растянутой зоне элемента. Предполагается, что трещина в расчетных сечениях не образовывается, если усилие М и N от внешних нагрузок не превышают Ncrc и Мcrc т.е. N≤ Ncrc ; М≤ Мcrc . Если трещины не образовываются, то расчет на раскрытие трещин не производится. Расчет по образованию нормальных трещин в железобетонных элементах. Напряжения в бетоне и растянутой арматуре принимаются по данным первой ст. напряжения состояния. Напряжения в бетоне растянутой зоны распределены равномерно с ординатой Rвt.ser
Поскольку,
в элементах без преднапряжения трещины
образуется при нагрузке 0,1…0,15 от
разрушающей, а в элементах с преднапряжением
0,7…0,8 от разрушающей, то напряжение в
бетоне для элементов без преднапряжения
определяется с учетом упругих деформаций.
Напряжение в напрягаемой арматуре:
(δsр2-
δloss)*γsp+
Qs=(
δsр2-
δloss)*
γsp+2*α*
Rвt.ser
,
Необходимость
расчета по образованию трещин.
1.
С целью избавления появления трещин.
2. Для определения
необходимости проверки по раскрытию
трещин.
3.
Для выявления случая расчета по
деформациям.
4. Для
проверки появления трещин в сжатой
части сечения в период предварительного
обжатия бетона. Образование
нормальных трещин в центрально-растянутых
элементах. Усилие
Ncrc
, воспринимаемое нормальным сечением
перед образованием трещин определяется
усилием равновесия действующих усилий
на продольную ось элемента. Для элементов
без предварительного обжатия данное
усилие определяется:
Ncrc=
Rвt.ser*Ав+
δs*Аs=
Rвt.ser*Ав+2*α*
Rвt.ser*Аs
;
Es=Eв
; δs/
Es=
Rвt.ser/
Eвt.pl=
Rвt.ser/λ*
Eв=2*Rвt.ser/Eв=
δs=2*Rвt.ser
; Es/Eв=2*α*Rвt.ser
;
N≤
Ncrc
Образование
нормальных трещин в изгибаемых и
внецентренно сжатых элементах.На
образование нормальной трещины не
оказывает влияния в изгибающем элементе
поперечная сила Q,
то работу этих элементов на стадии
образования трещин можно считать
тождественной или равной. Момент
трещинообразования Мcrc
состоит из момента М1
–уменьш. Напряжения обжатия бетона в
крайнем волокне до 0 и момента М2
–повыш. Напряжение в том же волокне от
0 до Rвt.ser
: Мcrc=
М1+
М2
При действии момента М1
предполагается упругая работа элемента,
тогда М1=
Rвt.ser*Wpl
Wpl
–упруго-пластический
момент сопротивления сечения для
крайнего волокна Для определения момента
М2
принимается эпюра нормального напряжения
в треугольной сжатой зоне и прямоугольной
растянутой зоне бетона, тогда М2=
δвр*Wred
; Wred=Уred/уо
; Уred=
Ув+
Уs*α+
Уs´*α
; уо=
Sred/Ared
δвр
–напряжение в бетоне, которое препятствует
образованию трещин, т.е. вызванное
предварительным обжатием бетона, тогда
δвр=Р/Ared+Р*lop/Wred
тогда М2=(Р/Ared+Р*lop/Wred)*
Wred=Р*Wred/Ared+Рlop=Р(r*lop)=Mrp
r-радиус
ядрового сечения.
Mrp
–момент усилия обжатия бетона по верхней
ядровой точке. Условие
определяющее появление трещин: М≤ Мcrc=
Rвt.ser*
Wpl+
Mrp
при отсутствии предварительного обжатия
Mrp=0
.При внецентренном сжатии момент
образования нормальных трещин Мcrc
определяется без учета неупругих
деформаций растянутого бетона, как для
сплошного упругого тела и тогда условие
определяющее образование трещин будет
иметь вид: М≤ Мcrc=
Rвt.ser*
W±N*eх
, знак + принимается , если сила N
является сжимающей, а знак - если N
растягивающая (внецентренно растянутые
элементы) ех
–расстояние от точки приложения силы
N
до ядровой точки сечения.
32. Расчет ширины раскрытия нормальных трещин в железобетонных элементах. Выполняется по 2 группам пред. состояний от действия нормальных нагрузок, т.е. γf=1 ,Ширина раскрытия нормальной трещины аcrc на уровне растянутой арматуры определяется из условия, что сумма удлинение растянутого бетона ∆вt на участке м/д трещинами и ширины раскрытия трещины. аcrc=удлинению арматуры на участке м/д трещинами ∆аs : ∆аs=∆вt+ аcrc
Удлинение бетона ∆вt очень малы то ∆вt=0 ; аcrc=∆аs=Em*ls=Ψs* Es*ls Ψs-коэфиц. учитывающий работу бетона на участке м/д трещинами, т.е. в зоне штриховки. аcrc=Ψs* Es*ls= Ψs* Qs/Es*ls ; аcrc=φ1*φ2*φ3* Ψs* Qs/Es*ls ; φ1- коэффициент учитывающий продолжительность действия нагрузки ; φ2-коэфициент учитывающий профиль продольной арматуры ; φ3-коэффициент учитывающий характер нагружения (изгибаемый или растянутый элемент) ; Qs –напряжение в арматуре в сочетании с трещиной. Для ж/б элементов второй категории трещиностойкости ширину раскрытия трещин при непродолжительном действии нагрузки определяют от непродолжительности действия постоянной и длительной нагрузки, а также от действия кратковременных нагрузок. Для элементов третьей категории трещиностойкости ширину непродолжительности раскрытия трещин определяют : аcrc=аcrc1+аcrc2-аcrc3 ; аcrc1- ширина раскрытия трещины от продолжительного действия постоянных и длительных нагрузок ; аcrc2 –ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и всех временных нагрузок ; аcrc3 –ширина раскрытия трещин от непродолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок. Для уменьшения ширины раскрытия трещин можно уменьшить диаметр арматуры, при этом увеличить её количество, либо применить арматуру периодического профиля.
33. Расчет железобетонных элементов по деформациям (прогибам): общие положения расчета, кривизны и прогибы элементов с трещинами и без трещин. Суть: определение максимального прогиба и сравнение его с предельно допустимым fult : fmax≤ fult, fult –предельно допустимый прогиб, устанавливаемый на основании технологич. Конструкционных и эстетических требований. Определение прогибов для элементов с постоянной жесткостью производится в соответствии зависимости сопротивления материала, поскольку ж/б является анезотропным и неоднородным материалом, то учет теории сопромата выполняется путем введения ряда эмпирических зависимостей. Ж/б балка до образования трещин работает с постоянным сечением и жесткостью =Ев*Уred
После
образования трещин жесткость балки в
средней части уменьшается. На величину
жесткости балки влияют:А, ползучесть
бетона, усадка бетона и другие факторы,
как трудно учесть при определении
жесткости,поэтому рекомендуется
вычислять прогибы по кривизнам. Наибольшим
удобным является интеграл Мора.
f=∫eoMx(1/r)xdx
Mx-изгибающий
момент в сечении на расстоянии х от
опоры, от единичной нагрузки, которая
приложена в направлении деформации.
(1/r)x-кривизна,
в рассматриваемом сечении от нагрузки,
при котором определяется прогиб.;
r-радиус
кривизны. Для элементов постоянного
сечения принимаются допущения, что
кривизны изменяют пропорцию изгибающему
моменту, тогда для однопролетной балки
прогиб определяется: f=S*(1/r)max*l2
,S
–коэффициент, зависящий от условия
опирания и схемы загружения балки.
Кривизна
и прогиб элемента без трещин.
Кривизна
изгиба и внецентренно сжатого элемента
определяется как для сплошного тела.
Полная кривизна: (1/r)=
(1/r)1+(1/r)2
;
(1/r)1;(1/r)2
–кривизна
соответственно от непродолжительного
действия длительных нагрузок, и от
продолжительного действия постоянного
и длительных нагрузок. Кривизну
ж/б элемета от действия соответствующих
нагрузок определяют: (1/r)=М/Д,
М–изгибающий момент от внешней нагрузки
с учетом момента от продольной силы
относительно центра тяжести сечения.
Д -изгибная жесткость приведенного
поперечного сечения. Д=Ев1*Уred
; Ев1-модуль
деформации сжатого бетона. При
непродолжительном действии нагрузок.
Ев=0,85*
Ев
,При продолжительном нагрузок : Ев1=
Ев/1+φв,сr
; φв,сr-коэффициент
ползучести. Уred=
Ув+α*Уs+Уs´
; α=Еs/
Ев1
Кривизна
и прогиб элемента с трещинами.
Полная
кривизна определяется по формуле:
(1/r)=(1/r)1+(1/r)2+(1/r)3
; (1/r)1-кривизна
от непродолжительного действия всей
нагрузки ; (1/r)2-кривизна
от непродолжительного действия постоянных
и длительных нагрузок ; (1/r)3-кривизна
от продолжительного действия постоянных
и длительных нагрузок.
Кривизна определяется от действия
соответствующих нагрузок по формуле:
(1/r)=М/Д
; Д=Еs,red
; Аs=(ho-xm)
Еs,red-приведенный
модуль деформации растянутой арматуры,
определяемый с учетом влияния работы
растянутого бетона м/д трещинами
Еs,red=Es/Ψs
,Z-расстояние
от центра тяжести растянутой арматуры
до точки приложения равнодействующей
усилий в сжатой зоне. xm-высота
сжатой зоны сечения.