22.Сочетание нагрузок.

Как правило, на сооружение действует не одна, а несколько нагрузок. При расчете конструкций необходимо выбрать наиболее неблагоприятное их сочетание, позволяющее получить в каждом элементе максимальное из возможных усилие. Однако вероятность одновременного воздействия на сооружение всех возможных расчетных нагрузок очень мала, и если мы запроектируем сооружение на такую комбинацию нагрузок, то оно будет иметь излишние запасы несущей способности. Поэтому в нормах на проектирование установлены две категории расчетных сочетаний нагрузок:

- основные сочетания, состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок;

- особые сочетания, включающие кроме постоянных, длительных и кратковременных нагрузок одну из особых нагрузок.

Расчет удобно проводить на каждую нагрузку отдельно, а затем определять наиболее неблагоприятное сочетаний усилий. Если в основное сочетание входит одна временная нагрузка, ее принимают без снижения. При двух и более временных нагрузках основного сочетания их умножают на коэффициент сочетания ψ, учитывающий малую вероятность совместного действия расчетных значений. Для временных длительных нагрузок ψ₁ = 0,95, для кратковременных ψ₂ = 0,9. В особых сочетаниях ψ₁ = 0,95, ψ₁ = 0,8 . при этом особую нагрузку принимают без снижения. Для сейсмических районов значения коэффициентов сочетаний установлены в специальных нормах.

23.Сцепление арматуры с бетоном.

Прочность сцепления арматуры с бетоном оценивается сопротивлением выдергиванию или вдавливанию арматурных стержней, заанкерованных в бетоне. Согласно опытным данным, прочность сцепления зависит от: 1) зацепления в бетоне выступов на поверхности арматуры периодического профиля; 2) сил трения, развивающихся при контакте арматуры с бетоном под влиянием его усадки; 3) склеивания арматуры с бетоном, возникающего благодаря клеющей способности цементного геля. Наибольшее влияние на прочность сцепления оказывает первый фактор. Если арматура гладкая и круглая, сопротивление скольжению уменьшается в 2—3 раза. Исследования показали, что распределение напряжений сцепления арматуры с бетоном по длине заделки стержня неравномерно, и наибольшее напряжение сцепления не зависит от длины анкеровки стержня. Прочность сцепления возрастает с повышением класса бетона, уменьшением водоцементного отношения, а также с увеличением возраста бетона. При недостаточной заделке к концам стержней приваривают коротыши или шайбы (по концам стержней из гладкой стали класса A-I устраивают крюки). При вдавливании арматурного стержня в бетон прочность сцепления больше, чем при его выдергивании, вследствие сопротивления окружающего слоя бетона поперечному расширению сжимаемого стержня. С увеличением диаметра стержня и напряжения в нем прочность сцепления при сжатии возрастает, а при растяжении уменьшается. Отсюда следует, что для лучшего сцепления арматуры с бетоном при конструировании железобетонных элементов диаметр растянутых стержней следует ограничивать.

24.Характеристика изгибаемого элемента в предельном состоянии.

Предельное состояние балки по несущей способности характеризу­ется разрушением либо в нормальном к оси элемента сечении , либо в наклонном . Разрушение по нормальному сечению вызыва­ется действием изгибающего момента, а по наклонному сечению — дей­ствием поперечных сил и реже моментов.

В железобетонных нормально армированных изгибаемых элемен­тах разрушение начинается с растянутой арматуры . По достижении в ней предела текучести резко уменьшается высота сжа­той зоны бетона, что вызывает ее разрушение. Лишь в балках с очень большим количеством растянутой арматуры разрушение может начать­ся со сжатой зоны; при этом напряжения в арматуре будут ниже преде­ла текучести, что экономически невыгодно.

В соответствии с описанным характером разрушения железобетон­ных балок по нормальным сечениям различают два случая расчета:

а) первый случай, когда расчет ведется в предположении, что перво­причиной исчерпания прочности элемента будет достижение в растяну­той арматуре расчетных сопротивлений;

б) второй случай, когда расчет ведется в предположении, что проч­ность элемента исчерпывается вследствие разрушения сжатой зоны бетона раньше, чем напряжения в растянутой арматуре достигнут расчет­ного сопротивления.

25.Три характерные стадии напряженно-деформированного состояния железобетонного элемента.

Теория сопротивления железобетона строится на опытных данных и законах механики и исходит из действительного напряженно-деформированного состояния элементов на различных стадиях нагружения внешней нагрузкой. Опыты с различными железобетонными элементами — изгибаемыми, внецентренно растянутыми, внецентренно сжатыми с двузначной эпюрой напряжений —показали, что при постепенном увеличении внешней нагрузки можно наблюдать три характерные стадии напряженно-деформированного состояния: стадия I — до появления трещин в бетоне растянутой зоны, когда напряжения в бетоне меньше временного сопротивления растяжению и растягивающие усилия воспринимаются арматурой и бетоном совместно; стадия II — после появления трещин в бетоне растянутой зоны, когда растягивающие усилия в местах, где образовались трещины, воспринимаются арматурой и участком бетона над трещиной, а на участках между трещинами — арматурой и бетоном совместно; стадия III — стадия разрушения, характеризующаяся относительно коротким периодом работы элемента, когда напряжения в растянутой стержневой арматуре достигают физического или условного предела текучести, в высокопрочной арматурной проволоке—временного сопротивления, а напряжения в бетоне сжатой зоны — временного сопротивления сжатию; в зависимости от степени армирования элемента последовательность разрушения зон растянутой и сжатой может изменят