ЖБиКК

26) Рассматриваемые области деформирования нормального сечения при расчете ж/б элементов упрощенным деформационным методом.

Предлагается 4 характерные зоны деформирования в предельной стадии, что позволит не только знать характер распределения усилий по высоте сечения, но и проектировать характер разрушения сечения (см. табл. 6.1 и рис. 6.2).

Значение относительных деформаций арматуры определится с использованием гипотезы плоских сечений.

Если удовлетворяется условие, то напряжения в арматуре достигают значения f yd , т. е. она используется полностью. Граничное значение высоты сжатой

mlim wc lim 1 k2 lim .

Расчет выполняется с использованием таблицы, где имеются значения , и m .

Условие равновесия запишется

28. Расчет прочности упрощенным деформационным методом нормальных сечений изгибаемых элементов прямоугольного профиля с двойным армированием.

Сечением с двойным армированием называется сечение, в котором помимо растянутой зоны арматура ставиться и в сжатую зону.

Арматура в сжатой зоне ставится в следующих ситуациях:

для удаления сжатой зоны бетона;

при действии в сечении моментов разных знаков;

монтажная, конструктивная, но может быть учтена в расчете. Схема действующих усилий дана на рис. 6.4.

Условия равновесия запишутся: Msd MRd Fcc z Fsc zs и

Fst Fcc Fsc 0 .

Особенностью расчета является то, что необходимо знать уровень напряжений в арматуре, установленной в сжатой зоне. Это в конечном итоге влияет на высоту сжатой зоны бетона и далее на характер разрушения.

Рис. 6.4 Схема усилий в расчетном сечении двойной арматурой Напряжения в сжатой арматуре определятся как sc ks 2 f yd ( ks 2 1, если sc sy

и ks 2 sc / sy , если sc sy )

Условия равновесия запишутся:

Msd MRd m fcd b d 2 k2 fyd As 2 d c1

f yd As1 fcd b d k2 f yd As 2 0 .

29) Расчет прочности упрощенным деформационным методом нормальных сечений изгибаемых элементов таврового профиля.

Тавровая и двутавровая форма сечений применяется как в самостоятельных конструкциях (балках, ригелях), так и входит в состав элементов сложных конструкций (покрытий). Тавровое сечение по сравнению с прямоугольным имеют лучшую эффективность, т. к. при одной и той же несущей способности с продольными, для конструкций с тавровыми формами сечений требуется меньше кол-во бетона.

Т. к. бетон растянутой зоны не учитывают, восприятие растягивающих усилий, то двутавровое сечение в растянутом отношении сводится к расчету тавровых сечений, т.е. нижняя полка растянута, не участвует в работе на растяжение, поэтому мы рассматриваем только тавровое сечение.

В тавровых сечениях различают:

При расчете тавровых сечений различают 2 расчётных случая: 1) нейтральная ось нах-ся в полке.

К рассм. Принимаютbf h Для случая 1 справедливы все условия равновесия, совместности деформирования и все процедуры расчёта как

для прямоугольных сечений, но и с заменой величины b на b1f .

2) нейтральная ось проходит в ребре.

К рассм. Приним. Сечения bw h (b1f bw ) h1f Границей между случаями явл. Ситуация , когда нейтральная ось проходит по нижней грани полки, т.е. x h1f

При расчете тавровых сечений по случаю 2 имеется ввиду, что усилия в сжатой зоне будут восприниматься сжатой зоной ребра, сжатыми

свесами и сжатой арматурой и величина их будет равна:

c fcd bw x c fcd (b1f bw ) h1fK2 f yd Asc f yd Ast

Условия равновесия моментов:

Msd MRd c fcd bw x z c fcd (b1f bw ) h1f (d K2 h1f ) K2 f yd Asc (d C1)(1)

То разрушения начинаются с растянутой зоны. В противном случае разрушение по сжатой зоне переменно.

30. Сопротивление ж/б к-ций срезу. Формы разрушения эл-ов по накл.сечениям.

На участке приопорной зоны действуют одновременно Msd ,Vsd , что способствует появлению диагональных (наклонных) трещин. Такая трещина рассекает элемент под углом , величина которого зависит от многих факторов. Разрушению элемента по диагональной трещине препятствуют усилия в сжатой зоне, силы зацепления по берегам трещины, поперечная и продольная арматура (рис. 1).

Рис. 1 Схема внутренних усилий в наклонном сечении

Существующие в мире методики расчёта по разному подходят к обеспечению прочности приопорных участков; в одном случае обеспечивается не разрушение отдельно при действии M sd , отдельно при действии Vsd ;в другом случае конструкция заменяется идеализированной стержневой системой и обеспечивается прочность её раскосов; в третьем рассматривается целый участок (поле),прочность бетона которого и есть искомая величина.

31) М-ды расчета наклонных сечений на действие попер.сил. Расчет прочности накл.сечений ж/б эл-ов без поперечного армирования.

Для расчета прочности накл.сечений используют три основных подхода отличающихся как точностью, так и различным трактованием методик:

1)Метод наклонных сечений (Метод предельных усилий).

2)Метод стержневых систем (М-д ферменной аналогии)

3)Деформационный расчет(Метод деформационной модели (самый точный))

Расчёт элементов без поперечной арматуры:

Проверяется условие(1):Vsd VRd ,ct 0.12 k(100 e fck ) 13 0.15 cp bw d

cp Nsd Ac 0.2 fcd - при наличии горизонтальных сил( Nsp , P и т.д.)

Рис. 1 Положение расчётного сечения а-а

При расчёте учитывается только сечение арматуры имеющуейнадлежащуюанкеровку.

Если условие (1) выполняется поперечная арматура ставиться по конструктивным требованиям .

При этом содержание поперечной арматуры должно удовлетворить условие:

32) Деформационный метод расчета прочности накл.сеченийжбк. Предпосылки, допущения и база метода.

К расчету принимается приопорный участок железобетонного элемента пересеченный несколькими диагональными трещинами. Сформулируем принимаемые допущения:

после образования наклонных трещин элемент разделен на диагональные полосы испытывающие сжатие в продольном направлении (глав.сж. напряжения) и растяжение в поперечном направлении (главные раст. напряжения);

главные растягивающие напряжения распределены по ширине диагональной полосы неравномерно (см. рис. 1), но в расчете принимаются средние значения напряжений распределенные по всем полосам;

в сечении проходящем вдоль берега диагональных трещин действуют силы зацепления, а их величины определяются шероховатостью берегов, шириной раскрытия трещин и дисперсностью поперечной арматуры;

бетон полосы сопротивляется разрушению в условиях плоского напряженного состояния «сжатиерастяжение». Из этого следует, что параметрические точки диаграммы « » (полученной при одноосном сжатии) следует принимать с учетом т.н. «эффекта разупрочнения бетона».

Сказанное дает представление о действующем напряженном состоянии приопорного участка.

Рис. 1 Напряженное состояние диагональной полосы

Прочность обеспеченна при выполнении условия:

Vsd VRd ,ct VRd ,sy 0.25 fcd вw z

Поперечная сила воспринимаемая неармированным бетоном:

VRd ,ct 1 bw cot

Где: 1 среднее значение главных растягивающих напряжений, определённых по диаграмме “ ” по средним значениям главных относительных деформаций ( 1 )

Где:

a максимальный размер заполнителя в бетоне.

Wk 1 Sm --ширина раскрытия наклонной трещенны.

Коэффициент 3 зависит от средних главных деформаций растяжений 1 :

Значение средних главных деформаций растяжения: 1 x x 2 cot2

z главные деформации сжатия зависящие от главных напряжений сжатия z

x среднее продольные деформации на уровне ц.т. продольной растянутой

арматуры.

pdec напряжение в напрягаемой арматуре( Ap ) в момент, когда напряжения в бетоне на уровне т.ц. растянутой арматуры погашены внешней нагрузкой до нуля.(Допускается применять pdec 1.1 mt ,где mt - напряжение Ap после появления всех потерь.)

Значения средних напряжений сжатия: 2 tan cot Vsd Vpd tan cot

Bw z

Где:

Vpd вертикальная составляющая усилия в преднапряжённой отогнутой арматуре. Требуемое количество поперечной арматуры определяется из условия:

VRd ,sy Vsd VRd ,ct Vpd

Первое расчётное сечение следует принимать на расстоянии

0.5Z cot 0.5Z 0.45d . Продольная растянутая арматура должна быть проверена на совместное восприятие Msd , Nsd и Vsd .