Стадии напряженно деформированного состояния.



Мы поможем в написании ваших работ!


Мы поможем в написании ваших работ!



Мы поможем в написании ваших работ!


ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Стадии напряженно деформированного состояния.



Стадия 1.Напряжению деформированного состояния сечения характеризует сопротивление ж/б работающего без трещин при этом рассматривается 2 промежуточных состояния (от 1А до 1Б) сечения состояния в зависимости от величины относительных деформаций его наиболее растянутой грани. Стадия 1А имеет место на начальных нагружениях. 1.Величина изгибающего момента не величина. 2. Бетон в сжатой и растянутых зонах сечения работает в области упругих деформаций. 3.Сохраняется линейная зависимость между моментом, действующем в сечении и прогибом. Стадия 1Б: 1.Нагрузка увеличивается. 2.Возрастают продольные относительные деформации бетона. 3. Бетон в сжатой зоне все еще продолжает работать в области упругого деформирования, а в бетоне растянутой зоны развиваются значительные пластические деформации. Связь между напряжением и относительными деформациями становится не линейная. При приблежении к предельным деформациям наступает стадия 1Б, предшествующая образованию нормальных трещин в растянутой зоне сечения. 4.Образуются трещины и происходят перераспределение усилий между арматурой и бетоном. Характерными чертами стадии 1 напряженного деформированного состояния сече6ия является: -отсутствие трещин в растянутой зоне сечения, -линейное распределение относительных деформаций по высоте сечения, -совместная работа бетона и арматуры без нарушения сцепления. Стадия 2. Характеризует сопротивление сечения ж/б конструкций имеющих трещины, развитие трещин. 1. Нейтральная ось смещается по напровлению к найболее сжатой грани, уменьшая высоту сжатой зоны сечения. 2. В растянутой арматуре напряжения достигают максимальных значений σs max . 3. Бетон в растянутой зоне над вершиной нормальной трещины до нейтральной оси продолжает воспринимать растягивающее усилие. 4. Связь между напряжениями и относительными деформациями бетона в сжатой зоне сечения становится не линейной. Стадия 2 характеризует сопротивление конструкций при эксплутационном загружении и используется при расчете конструкций по раскрытию трещин и прогибов. Стадия 3. это стадия разрушения. Возможны 2 случая разрушения ж/б элементов по сечению нормальному к продольной оси балки. 1 случай: а) относительные деформации растянутой арматуры достигают предельных значений (fEsy); б) относительные деформации бетона в сжатой грани сечения не достигают величины предельной сжимаемости ( Ecu); в) трещины раскрываются и развиваются в глубь по высоте сечения сокращая высоту сжатой зоны бетона; г) разрушение, начинающееся по растянутой арматуре с увеличением деформаций арматуры. Es>Esy может завершаться по сжатому бетону, когда его относительные деформации достигают предельных значений Ecu. 2 случай. Относительные деформации сжатого бетона достигают предельных значений. Если раньше, чем растянутая арматура достигает относительных деформаций. Разрушение сечения по сжатому бетону происходит хрупко. Такой вид разрушения характерен для переармирования сечения и для элементов имеющих большую высоту сечения.

. 40. Вывод основных расчетных формул для расчета изгибаемых ж/б элементов прямоугольного сеч. с одиночной арматурой.Условия прочности приняты Мsd<Мrd.b-ширина сеч.h-высота сеч.d-раб. высота сеч.(От сжатого края до центра арматуры).c-защитный слой бетона (расстояние от растянутого края эл-та до центра тяжести ар-ры).С=Ссоv+1/2ø.x-высота сжатой зоны бетона (расстояние от сжатого края до НО).z-плечо внутренней пары сил.Fcc-усилие в бетоне сжатой зоны.Fst- усилие в растянутой ар-ре.Acc-площадь сжатой зоны бетона.Ast-площадь растянутой ар-ры.fcd-расчетное сопротивление бетона сжатию.

Fckнаходим т.6.1. СНиПа зависит от класса бетона. fyd-расчетрое сопротивление ар-ры.(т 6,5 СНиП). α-коэффициент учитывающий длительное действие нагрузки и неблагоприятный способ ее приложения.

αfcd-расчетн. сопротивл. бетона сжатию α=0,85(для тяжелого бетона) Acc=b*x*wc; wc=0,81-для бетонов классов С12/15–С50/60. Момент от внешних нагрузок может быть уравновешен. Mrd=Fcc*Z или Mrd=Fst*Z. От действия изгибающего момента в растянутой ар-ре возникают усилия. Fst=fyd*Ast. В сжатом бетоне возникают усилия Fcc= αfcd* Acc= wc αfcd*bx. В предельном состоянии эл-ты находятся в равновесии, справедливы 3 условия равновесия:∑Х=0; ∑Мсс=0; ∑Мst=0; 1 Сумма проекций всех сил на ось Х ∑Х=0 ; Fcc=Fst; wc αfcd*b*x=fyd*Ast; х=( fyd*Ast)/( wc αfcd*b); Разделим правую и левую часть на d. х/d=( fyd*Ast)/ ( wc αfcd*b*d); х/d=ξ-относительная высота сжатой зоны бетона. Чем > Ast, тем > ξ;

Существуют граничн. значения. ξlim=Xlim/d=Ecu/(Esy+Ecu); Xlim-граничн. знач. высоты сжатой зоны бетона. Xlim= Ecu/(Esy+Ecu)*d; Ecu-относительные деформации соотв-ие пред-ой. Esy- предельные значения относительных деформаций ар-ры. Esy=fyd/Es; Es-модуль упругости ар-ры (п 6,2,1,4 СНБ 5,03,0,1-0,2); Es =200кН/м=20*104н/мм2(МПа) для классов ар-ры S400; S500(стержневая, раб.); Es=21*104н/мм2(МПа) для классов ар-ры S240; Es=17*104н/мм2(МПа) для классов ар-ры S500(проволочная, не раб.);

ξ=( fyd*Ast)/ ( wc αfcd*b*d); ρ= Ast/(b*d)- коэффициент армирования; ξ= ρ*fyd/( wc αfcd); ξlim= ρlim*fyd/( wc αfcd); ρ= ξ( wc αfcd)/ fyd. ρlim= ξlim ( wc αfcd)/ fyd. ρlim%= ξlim ( wc αfcd)/ fyd*100%; Оптимальные знач. % армировария:-для балок 1,2-1,8%; -для плит 0,3-0,5%. Оптимальные знач. ξ: -для балок 0,25-0,4; -для плит 0,1-0,2;

41. Расчет изгибаемых ж/б элементов прямоугольного сечения с двойной арматурой по нормальным сечениям. Если xlim>x, amlim>am, в этих случаях наступает двойное армирование. Условие равновесия примет вид Fst=Fcc+Fsc, где Fcc и Fsc равнодействующие усилия в бетоне и сжатой арматуре. Fst – равнодействующее усилие в растянутой арматуре. Z – расстояние между центрами тяжести растянутой арматуры и точкой приложения равнодействующей в бетоне сжатой зоны. Zs – расстояние между центрами тяжести растянутой арматуры и сжатой арматуры. Mrd=Fcc×Z+Fsc×Zs=wc× afcd×b×x×Z+Fsc×Zs. Fsc=ssc×Asc, ssc – напряжение в арматуре, установленной в сжатой зоне сечения. sscs2×fyd. Ks2=1, если esc≥esy. Ks2=esc/esy, если esc<esy. Fsc=Ks2×fyd×Asc. Z=K2×x. Zc=d-c1. Mrd=wc×afcd×b×x(d-K2x)+Fsc×(d-c1). Fst=fyd×Ast. Fcc==w×afcd×b×x. fyd×Ast=wc×afcd×b×x+Asc×Ks2×fyd. x=(fyd×Ast-Asc×Ks2×fyd)/wc×afcd×b. Разделим правую и левую часть на d. x/d=x=(fyd×Ast-Asc×Ks2×fyd)/ wc×afcd×b×d. Для того, чтобы определить Ast сделаем преобразование в формуле: x×wc×afcd×b×d= fyd×Ast-Asc×Ks2×fyd. Ast=(x×wc×afcd×b×d+Asc×Ks2×fyd)/fyd. При x>x lim, Mrd=amlim×afcd×b×d2+Ks2×fyd ×Asc(d-c1). Msd=amlim×afcd×b×d2+ Ks2×fyd ×Asc. Asc= (Msd-amlim×afcd×b×d2)/ Ks2×fyd×(d-c1). Если площадь арматуры Asc получается равная 0 или меньше 0, то арматуру в сжатой зоне бетона можно не устанавливать.

46.Сборные балочные перекрытия. Типы плит, армирование. Ригели расчет и конструирование.

К изгибаемым ж/б элементам относятся: плиты и балки(ригели). Плита имеет малую толщину по сравнению с пролетом и шириной. Балка – это к-я кот-ая имеет попер-ое сечение значительно меньше ее пролета. Толщину плит назначают: -монол-ых для покрытий, -сборных 40мм для перекрытий 50-60мм. Миним-ая толщина сб-ых плит 25-30мм. Армирование полок осуществляется сварными сетками. Поперечное сечение балок бывает: прямоугольное, тавровое, трапециевидное. Высота их назначается 1/8-1/5 пролета, ширина 0,3-0,5 высоты. Высота сечения кратна 50мм, если высота до 600мм, и кратна 100мм если высота более 600мм. Армирование балок осуществляется продольными рабочими стержнями, поперечной арматурой и монтажными стержнями. Стержни рабочей арм-ры назначаются по расчету, диаметром в пределах от 12 до 32мм. Класс рабочей арм-ры S400, S500. Диаметр попер-ых стержней – 6-8мм S240, 5-8мм S500(стержневая проволочная арм-ра). Класс бетона принимается не ниже С12/15. 1. Расчёт ригеля 1.1. Определяем нагрузку на 1 погонный метр ригеля:1. От перекрытия:qпер= q×l; 2. От собственного веса ригеля:qр= Ар×ρ×γf; q = qпер+ qр; 1.2 Определяем расчетный пролет и конструктивную длину ригеля 1.3Определяем расчетную схему ригеля:

1.4.Определяем максимальный изгибающий момент и максимально изгибающую силу: Msd=q*L2/8; Vsd=q*L/2; 1.5 Определяем расчетные данные для подбора сечения: Нормативное сопротивление бетона сжатию (fck) по таблице 6.1.СНБ 5.03.01-02Расчетное сопротивление бетона сжатию fcd= fck/ γс;Определяем расчетное сопротивление арматуры fyd по таблице 6.5. СНБ 5.03.01-02 1.6Расчёт прочности ригеля по нормальным сечениям.Определяем рабочую высоту сечения: d=h-c;Ригель рассчитываем, как прямоугольный элемент. Определяем коэффициент αm= Msd/b*d2*α* fcd< αmlim, определяем η. Определяем требуемую площадь поперечного сечения растянутой продольной арматуры. По сортаменту арматурной стали принимаем 2Æ40 S400 ГОСТ 10884 Ast=2513 мм2. Определяем процент армирования:1.7.Согласно таблице соотношений продольной и поперечной арматуры из условия сварки принимаем поперечную арматуру:Æ12 S400 ГОСТ 5781, По сортаменту арматуры определяем площадь поперечного сечения арматуры: A = n × A1. По конструктивным требованиям принимаем шаг поперечной арматуры при h < 450мм. Определяем процент армирования для поперечной арматуры. 1.8.Проверяем условие необходимости расчета поперечной арматуры.Определяем поперечную силу воспринимаемую элементом без поперечной арматуры: Vsd<Vrd.ct.min.Проверяем необходимость расчёта прочности по наклонным сечениям на действие поперечной силы. 1.9.Расчет прочности по наклонной полосе между трещинами.Прочность по наклонной полосе будет обеспечено, если выполняется условие: Vsd≤ Vrd.max 1.10.Рассчитать прочность сечения по наклонной трещине. Прочность по наклонной трещине будет обеспечено, если выполняется условие. Vsd≤ Vrd 1.11.Полка рассчитывается как консоль, на полку опираются плиты перекрытия. Расчет ведется на 1 погонный метр полки.Определяем максимальное значение поперечной силы Msd=1.25*Vsd*c1 Определяем площадь поперечного сечения рабочей арматуры: Аst=Msd/ŋ*d*fyd. Для армирования принимаем проволочную арматуру S=500. Задаемся шагом стержней S=200 мм, n=1000/200= 5 стержней. Принимаем по сортаменту арматуры Ø3 S500 ГОСТ 6727 с шагом 200 мм.



Последнее изменение этой страницы: 2016-04-07; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.236.122.9 (0.007 с.)