![]() Главная страница Случайная страница КАТЕГОРИИ: АвтомобилиАстрономияБиологияГеографияДом и садДругие языкиДругоеИнформатикаИсторияКультураЛитератураЛогикаМатематикаМедицинаМеталлургияМеханикаОбразованиеОхрана трудаПедагогикаПолитикаПравоПсихологияРелигияРиторикаСоциологияСпортСтроительствоТехнологияТуризмФизикаФилософияФинансыХимияЧерчениеЭкологияЭкономикаЭлектроника |
Общие сведения по расчету строительных конструкций. Понятия о предельных состояниях и расчет строительных конструкций по предельным состояниям.
Общие положения по расчету внецентренно сжатых и растянутых элементов следующие: А) предполагается, что бетон не сопротивляется растягивающим напряжениям; Б) предполагается, что напряжения в каждой точке сжатой зоны ж/б элемента равны между собой; В) расчет по прочности ж/б элементов должен производится для сечений нормальных к их продольной оси, а также для наклонных к ней сечений наиболее опасного направления; Г) при расчете на прочность следует производить расчет ж/б элементов на местное действие нагрузки: смятие, продавливание, отрыв; Д) при расчете внецентренно сжатых ж/б элементов необходимо учитывать случайный начальный эксцентриситет, а также влияние прогиба на их несущую способность. 3.2. Различают два случая внеценренного сжатия в зависимости от вида разрушения элементов при повышении нагрузки до исчерпания их несущей способности. Первый случай /случай больших эксцентриситетов/ - разрушение начинается в растянутой зоне и заканчивается в сжатой зоне элемента, т.е. при какой то нагрузке напряжение в растянутой арматуре достигают условного предела текучести, что приводит к интенсивному раскрытию нормальной трещины и её дальнейшему развитию в сторону наиболее сжатой кромки сечения. Высота сжатой зоны сокращается, напряжения в сжатом бетоне растут и достигают предельных значений, в сжатой зоне появляются продольные трещины. Напряжения в сжатой арматуре достигают предела текучести при сжатии. Такой вид разрушения имеет пластический характер. Этот случай соответствуют значения относительной высоты условной сжатой зоны
При
Второй случай /случай малых эксцентриситетов/ - разрушение начинается и заканчивается со стороны наиболее сжатого края сечения элемента /рис. 3.6/. Напряжения в бетоне и в сжатой арматуре достигают своих предельных значений, а напряжения в арматуре находящейся в растянутой зоне элемента не достигают своих предельных значений. Характер этого вида разрушения достаточно хрупкий. По этому случая) могут разрушатся переармированные ж/б элементы. Этому случаю соответствует отношение
Следует иметь в ввиду, что понятие большого и малого эксцентриситета условно, четкой количественной границы между ними нет.
Центральное сжатие - явление редкое, его можно осуществить лишь в лабораторных условиях. В реальных же условиях имеет место внецентренное воздействие сил. Даже в случаях предполагаемого центрального воздействия элемент фактически подвергается внецентренному воздействию сил вследствии " случайных" эксцентриситетов..
Экспериментально установлено, что прочность сжатых элементов завис от эксцентриситета приложения продольной силы. Возможны два расчетных случая:
Граничное значение
где
тяжелого мелкозернистого групп А Б и В легкого
При автоклавной обработке бетона коэффициент
для арматуры с условным пределом текучести, который соответствует остаточному относительному удлинении 0, 2% (для стержневой арматуры классов А-IV и выше, проволочной В - II, Вр-II, К-7, К-19)
для арматуры с физическая пределом текучести /стержневая арматура классов А-I, А-II, А-III/
при механическом, электротермическом, электромеханическом способе напряжения арматуры классов А-IV и выше
где при иных способах натяжения и других классах арматуры принимают
500 - при использовании коэффициента условий работы бетона 400 - при использовании коэффициентов
Для некоторых классов бетона (тяжелого и легкого) значения
Рассмотрим порядок расчета ж/б элементов прямоугольного и таврового поперечного сечения при большом и малом эксцентриситете сжимающей силы.
Экспериментально установлено, что прочность сжатых элемент зависит от эксцентриситета приложения продольной силы и при больших эксцентриситетах напряженное состояние элементов по нормальным сечениям подобно таковому при изгибе.
Для элементов прямоуголъного поперечного сечения условие прочности имеет вид:
Высота сжатой зоны бетона х определяется из условия, что проекций всех сил на горизонтальную ось равны нулю:
А)
Б)
где Для других классов бетона и арматуры Расчетный случай (случай больших или малых эксцентриситетов) для элементов прямоугольного поперечного сечения можно ориентировочно установить по величине эксцентриситета Е0:
при Е0> 0, 3h0 элемент следует рассчитывать для случая больших эксцентриситетов;
при Е0< 0, 3h0 элемент следует рассчитывать для случая малых эксцентриситетов.
Условие прочности получают, сопоставляя внешний момент и сушу моментов внутренних сил в сечении относительно центра тяжести растянутой арматуры, причем величина эксцентриситета определяется выражением:
где
где NKP - условная критическая сила, определяемая по эмпирической формуле, приведенной в СниП
где ЕВ - начальный модуль деформации бетона; l0 - расчетная длинна элемента; IB и Iам - соответственно момент инерции бетона и приведенный момент инерции арматуры относительно оси проходящий через центр тяжести сечения; Kдл - коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки:
где
Кэм - коэффициент, определяемый по СНиП, в зависимости от геометрических размеров сечения элемента, призменной прочности бетона и эксцентриситета приложения продольной силы. При небольшой гибкости элемента Расчет сечений, имеющих полку в сжатой зоне (тавровых или двутавровых) и арматуру, сосредоточенную у растянутой и у сжатой граней элемента производится в зависимости от положения границы сжатой зоны: а/ если граница сжатой зоны проходит в полке таврового сечения, а это может быть только при соблюдении условия
то расчет производится как для прямоугольного сечения, но вместо ширины В необходимо взять ширину полки б/ если граница сжатой зоны доходит в ребре, то расчет производится в зависимости от высоты / относительной/ сжатой зоны
при
где
Величина X здесь определяется из условия равенства нулю всех сил относительно продольной оси. При
где
При напрягаемой арматуре растянутой зоны классов А-III и А-IIIВ значение (
Вводимое в расчет ширина сжатой полки при при при
Порядок подбора арматуры следующий. При выборе арматуры следует прежде всего установить, к какому случаю сжатия относится проектируемая конструкция: к случаю больших или малых эксцентриситетов. Поскольку высота сжатой зоны бетона неизвестна, то ориентируются до величине эксцентриситета. При Задача подбора арматуры решается методом последовательных приближении. Вначале задаются коэффициентом армирования М, который равен
и вычисляют соответствующие ему NКР и По найденным значениям по М’.
|