Три стадії напружено - деформованго стану залізобетонних елементів

Досліди з різноманітними залізобетонними елементами – які працюють на згин, позацентрове розтягнення, позацентровий стиск з двозначною епюрою напруження, показали, що при поступовому збільшенні навантаження можна спостерігати 3 характерні стадії напружено – деформованого стану: стадія І - до появи у бетоні зони розтягу тріщин, коли напруги у бетоні менш тимчасового опору розтягу та зусилля розтягу сприймаються арматурою та бетоном спільно; стадія II - після появи тріщин у бетоні зони розтягу, коли зусилля розтягу у місцях, де утворилися тріщини, сприймаються арматурою та ділянкою бетону над тріщиною, а на ділянках між тріщинами - арматурою та бетоном спільно;

Стадія III - стадія руйнування, що характеризується відносно коротким періодом роботи елементу, коли напруги розтягу у арматурі досягають фізичної або умовної межі плинності, у високоміцному дроті - тимчасового опору, а напруги у бетоні стислої зони - тимчасового опору стисканню. У залежності від міри армування елементу послідовність руйнування зон - розтягненої та стислої – може змінюватися.

Розрахункові фактори.

Розрахункові фактори - навантаження і механічні характеристики бетону та арматури (тимчасовий опір, межа плинності) - володіють статистичної мінливістю (разбросом значень). Навантаження можуть відрізнятися від заданої ймовірності перевищення середніх значень, а механічні характеристики матеріалів - від заданої ймовірності зниження середніх значень. У розрахунках по граничним станам враховують статистичну мінливість навантажень та механічних характеристик матеріалів, фактори нестатичного характеру, а також різноманітні несприятливі чи сприятливі фізичні, хімічні і механічні умови роботи бетону і арматури, виготовлення і експлуатації елементів будов та споруд. Навантаження, механічні характеристики матеріалів і розрахункові коефіціенти нормують.

У залежності від тривалості дії навантаження ділять на постійні і тимчасові (тривалі, короткочасні й особливі). Постійними навантаженнями є вага конструкцій будов та споруд, вага і тиск ґрунтів, вплив попередньої напруги залізобетонних конструкцій.

Тривалі навантаження.До них відносяться: вага стаціонарного обладнання на перекриттях - верстатів, апаратів, двигунів, емностей та ін.; тиск газів, рідин, сипких тіл у ємностях; вага вмісту у складських приміщеннях, холодильників, архівів та бібліотек; встановлена нормами частина тимчасового навантаження у житлових будинках, у службових та побутових приміщеннях, тривалі температурні технологічні від стаціонарного обладнання; частина навантажень від кранів; частина снігового навантаження.

Короткочасні навантаження.До них відносяться: вага людей, деталей і матеріалів у зонах обслуговування та ремонту обладнання - проходах та інших вільних від обладнання ділянках; частина навантаження на перекриття громадських та житлових будинків; навантаження, що виникають при виготовленні, перевезенні та монтажі елементів конструкцій; навантаження від кранів; снігові та вітрові навантаження, температурні та кліматичні впливи.

Окремі навантаження.До них відносяться сейсмічні та вибухові дії; навантаження, що викликаються несправністю або поломкой обладнання та різким порушенням технологічного процесу (наприклад різке підвищення температури); вплив неравномірних деформацій основ (наприклад, деформації просадкових ґрунтів при замочуванні або вічномерзлих грунтів при відтаванні).

Нормативні навантаження встановлюються нормами по заздалегідь заданої імовірності перевищення середніх значень або по номінальним значенням. Нормативні постійні навантаження приймають по проектним значенням геометричних параметрів і середнім значенням щільності; нормативні тимчасові технологічні або монтажні - по найбільшим значенням, передбаченим для нормальної експлуатації; снігові і вітрові - по середнім щорічних даним або по несприятливим значенням, відповідним певному пересічному періоду їхніх повторень.

Розрахункові навантаження при розрахунку конструкцій на міцність і довговічність визначають множенням нормативного навантаження на коефіціент надійності по навантаженню _f, що звичайно більше одиниці. При розрахунку конструкцій по другій групі граничних станів розрахункові навантаження приймають рівними нормативним. Нормативним опором бетону є опір осьовому стиску призм (призмова міцність) R_bnта опір осьовому розтягу R_btn, що визначаються у залежності від класу бетону по міцності (при забезпеченості 0.95). Розрахунковий опір бетону для розрахунку по першій групі граничних станів визначають діленням нормативних опорів на відповідні коефіціенти надійності по бетону: при стисканні_bc=1.3, при розтязі_bt=1.5. При розрахунку конструкцій розрахунковий опір бетону зменшують, а в окремих випадках збільшують, множачи на відповідні коефіціенти умов роботи бетону_bi.

Розрахункийі опір бетону для розрахунку по другій групі граничних станів приймають рівними нормативним значенням.

Нормативний опір арматури R_snвстановлюються врахуванням статичної мінливісті міцності і приймають рівними найменшому контрольованому значенню наступних величин: для стержньової арматури - фізичної межі плинності_yабо умовної межі плинності_0.2; для дротяної арматури_0.2=0.8_u. Розрахунковий опір арматури розтягу для розрахунку по першій групі граничних станів визначають діленням нормативного опору на відповідні коефіціенти надійності по арматурі.

R_s= R_sn/_s;

При розрахунку конструкцій розрахунковий опір арматури знижують, або в окремих випадках підвищують множенням на відповідні коефіціенти умов роботи _si, що враховують можливість неповного використання її міцностних характеристик у зв'язку з нерівномірним розподілом напруження у перерізі, низькою міцністю бетону, умовами анкеровки, характером діаграми розтягу стали, та ін. Розрахунковий опір арматури для розрахунка по другій групі граничних станів встановлюють рівними нормативним значенням.