- •В с т у п
- •1. Суть залізобетону
- •2. Галузі застосування залізобетонних конструкцій
- •3. Короткий історичний огляд про розвиток залізобетону
- •4. Основні літерні позначення
- •Контрольні запитання
- •Ч а с т и н а п е р ш а Матеріали для залізобетонних конструкцій
- •Основні фізико-механічні властивості бетонів
- •1.1. Бетон як матеріал для залізобетонних конструкцій
- •1.2. Структура бетону
- •1.3. Усадка бетону
- •1.4. Основи міцності бетону
- •1.5 Класи та марки бетону
- •1.6. Вплив часу та умов тужавлення на міцність бетону
- •1.7. Кубикова та призмова міцності бетону
- •1.8. Міцність бетону на розтяг, зріз та сколювання
- •1.9. Міцність бетону при тривалій дії навантаження
- •1.10. Міцність бетону при багаторазових повторних навантаженнях
- •1.11. Динамічна міцність бетону
- •1.12. Види деформацій в бетоні. Об’ємні деформації
- •1.13. Деформації в бетоні при одноразовому завантаженні короткочасним навантаженням
- •1.14. Деформації в бетоні при тривалій дії навантаження. Повзучість бетону
- •1.15. Граничні деформації в бетоні
- •1.16. Модуль деформацій та міра повзучості бетону
- •Контрольні запитання
- •Основні фізико-механічні властивості арматури
- •2.1. Призначення та види арматури
- •2.2. Механічні властивості арматурних сталей
- •2.3. Класифікація арматурних сталей і застосування їх
- •2.4. Арматурні зварні та дротяні вироби і способи армування
- •2.5 Стикування арматури
- •Контрольні запитання
- •Залізобетон
- •3.1. Технологія виготовлення збірних залізобетонних конструкцій
- •3.2. Суть попередньо напруженого залізобетону та способи виготовлення попередньо напружених збк
- •3.3. Спільна робота сталевої арматури з бетоном
- •3.4. Анкерування арматури в бетоні
- •3.4.1. Анкерування ненапружуваної арматури
- •3.4.2. Анкерування напружуваної арматури
- •3.5. Захисний шар бетону
- •3.6. Корозія бетону і залізобетону
- •Контрольні запитання
- •Ч а с т и н а д р у г а
- •4.2. Стадії напружено-деформованого стану перерізу залізобетонного елемента
- •4.3. Утворення і розкриття тріщин в збк
- •4.4. Методи розрахунку залізобетонних конструкцій
- •4.5. Три категорії вимог до тріщиностійкості залізобетонних конструкцій
- •4.6. Попереднє напруження арматури та рівень обтискання бетону
- •4.7. Втрати попереднього напруження в напружуваній арматурі
- •4.8. Зусилля попереднього обтискування бетону
- •4.9. Зведений переріз
- •4.10. Напруження в бетоні при обтискуванні
- •4.11. Гранична висота стиснутої зони. Залежність напружень в арматурі від висоти стиснутої зони на стадії руйнування
- •Контрольні запитання
- •Розрахунок на міцність нормальних перерізів елементів, що працюють на згинання
- •5.1. Конструктивні особливості елементів, що працюють на згинання
- •5.1.1. Конструктивні особливості плит
- •5.1.2. Конструктивні особливості балок
- •5.1.3. Конструктивні особливості попередньо напружених конструкцій
- •5.2. Розрахунок елементів будь-якого симетричного профілю
- •5.3. Розрахунок елементів прямокутного профілю
- •5.4. Розрахунок елементів таврового профілю
- •5.5. Розрахунок елементів двотаврового та коробчатого профілів
- •Контрольні запитання
- •Елементи, що працюють на згинання. Розрахунок на міцність похилих перерізів
- •6.1. Основні розрахункові формули
- •6.2. Розрахунок хомутів
- •Контрольні запитання
- •Стиснуті елементи
- •7.1. Конструктивні особливості
- •7.2. Розрахунок елементів, що працюють з випадковими ексцентриситетами
- •7.3. Розрахунок позацентрово стиснутих елементів
- •7.4. Стиснуті елементи, підсилені непрямим армуванням
- •Контрольні запитання
- •Розтягнуті елементи
- •8.1. Конструктивні особливості
- •8.2. Розрахунок на міцність за нормальними перерізами
- •8.3. Розрахунок на міцність за похилими перерізами
- •Контрольні запитання
- •Ч а с т и н а ч е т в е р т а Проектування залізобетонних конструкцій
- •Загальні принципи проектування залізобетонних конструкцій
- •9.2. Уніфікація і типізація збірних конструкцій і вимоги до конструктивних схем
- •9.3. Технологічність збірних конструкцій
- •9.4. Проектування збірних конструкцій з урахуванням зусиль, що виникають у процесі виготовлення, транспортування і монтажу
- •9.5. Спряження і стики збірних елементів
- •9.6. Деформаційні шви
- •Перекриття багатоповерхових будівель
- •10.1. Основні відомості
- •10.2. Монолітні ребристі перекриття з балковими плитами
- •10.3. Монолітні ребристі перекриття з плитами, опертими по контуру
- •10.4. Збірні балкові перекриття
- •10.5. Збірно-монолітні балкові перекриття
- •10.6. Безбалкові перекриття
- •Колони багатоповерхових будівель
- •Стінові елементи багатоповерхових будівель
- •12.1. Панелі зовнішніх і внутрішніх стін
- •12.2. Об’ємні блоки
- •Фундаменти
- •13.1. Окремі фундаменти під колони
- •13.2. Стрічкові та суцільні фундаменти
- •13.3. Фундаментні балки
Елементи, що працюють на згинання. Розрахунок на міцність похилих перерізів
6.1. Основні розрахункові формули
Руйнування елемента за похилим перерізом відбувається внаслідок дії на нього згинального моменту М і поперечної сили Q (див. рис. 6.1).
Міцність похилого перерізу на дію згинального моменту, як правило, забезпечується при виконанні відповідних конструктивних вимог. Міцність на дію поперечної сили потребує окремих розрахунків.
Міцність похилого перерізу на дію поперечної сили Q вважають забезпеченою, якщо (див. рис. 6.1)
, (6.1)
де QД – поперечна сила в розрахунковому перерізі балки від дії зовнішнього навантаження; Qsw – поперечна сила, що сприймається поперечними стержнями (хомутами); Qs,inc – поперечна сила, що сприймається відгинами; Qb – поперечна сила, що сприймається бетоном.
На рис. 6.1 прийнято такі позначення: р – рівномірне розподілене навантаження на балку; R – реакція опори від зовнішнього навантаження; С – проекція похилої тріщини на вісь елемента; т.Д – центр ваги стиснутої зони бетону; S – крок хомутів; Z – відстань від т.Д до лінії дії зусилля в хомуті; Zinc – те саме, до лінії дії зусилля в відігнутому стержні; – кут нахилу відігнутих стержнів до осі елемента; Nb – зусилля в стиснутій зоні бетону; інші позначення див. до п.4.
Величини, що входять у праву частину нерівності (6.1), визначають за формулами:
або (6.2)
де (6.3)
(6.4)
(6.5)
але не менше (6.6)
Рис. 6.1. До розрахунку на міцність похилих перерізів елементів, що працюють на згинання
У формулі (6.5) b2 і b4 – коефіцієнти, які залежать від виду бетону. Для важкого бетону вони відповідно дорівнюють b2=2, b4=0,6.
Коефіцієнт f визначають за формулою
, (6.7)
де .
Коефіцієнт n враховує вплив зусилля попереднього обтискування бетону в попередньо напружених залізобетонних конструкціях. Визначають його за формулами:
при стискувальній силі N – (6.8)
при розтягувальній силі N – (6.9)
Для звичайних залізобетонних конструкцій коефіцієнт n дорівнює нулю.
У формулі (6.5) величина має бути не більшою за 1,5. ВеличинуС у формулі (6.3) приймають не більшою за 2h0 і не більшою за С0, де С0 визначають за умови
Міцність нахиленого перерізу на дію згинального моменту вважається забезпеченою, якщо
, (6.10)
де МД – згинальний момент від зовнішнього навантаження, взятий відносно т.Д; – сума моментів відносно т.Д зусиль у поздовжній арматурі; – те саме в хомутах;– те саме у відігнутих стержнях.
Міцність похилих перерізів на дію згинального моменту перевіряють в місцях обриву поздовжньої арматури, в приопорній зоні і в місцях різкої зміни поперечних розмірів по довжині елемента.
Для елементів прямокутного, таврового, двотаврового та коробчастого профілів має виконуватися умова для граничного значення сили Q, що діє в нормальному перерізі, розташованому на віддалі, не більшій за h0 від опори
, (6.11)
де . Тут = 5 для хомутів; = 10 для відігнутих стержнів; – відношення модулів пружності поперечної арматури та бетону;– коефіцієнт армування поперечною арматурою.
У формулі (6.11) коефіцієнт , де залежить від виду бетону (для важкого бетону =0,01).