Расчёт тавровых сечений.Понятие о коэффициенте армирования.

 

 

Если

M_sd≤M_Rd,f=f_cd*b_f’*h_f’*(d-h_f’/2), то

Если нет, то сжатая зона разбтвается на полностью сжатые свесы полок и частично сжатое ребро f_w

M_sd≤f_cd*b_f’*d²* _m

Расчёт выполняется по принципу суперпозиции.

Коэффициент армирования

ρ=A_s / b*d – коэффициент армирования

ρ%=A_s*100% / b*d

При проектировании ж/б элементов на действие заданного момента M_sd можно задаваться любыми размерами сечения h и b, получая при этом соответствующее количество арматур, то есть больше размеры сечения больше арматуры. Из условия минимальной стоимости применяются для плит – ρ%=0,3-0,6%; для балок – ρ% = 1-2%.

Максимальное кол-во арматуры ρ_max=5% - калонна; ρ_max=4% - др. конструкции.

ρ_min по табл. 11.1 СНБ

 

15. Расчёт прочности изгибаемых элементов по наклонным сечениям. Подбор поперечной арматуры.

Разрушение может произойти по одной из двух причин:

1) преодолевается сопротивление арматуры, пересеченной наклонной трещиной; текучесть растянутой арматуры приводит к значительному раскрытию трещины; происходит взаимный поворот двух частей элемента относительно точки, расположенной в центре тяжести сжатой зоны над наклонной трещиной, и разрушается бетон сжатой зоны (разрушение от воздействия изгибающего момента);

2) срезается или разрушается от сжимающих усилий бетон сжатой зоны. При этом в хомутах (поперечных стержнях каркасов) и отгибах, пересеченных трещиной, напряжения будут несколько меньше предельных (разрушение от воздействия поперечной силы). Такой вид разрушения наблюдается, когда элемент снабжен достаточно большим (по площади) количеством хорошо заанкеренной на опоре продольной арматуры.

Метод ферменной аналогии

Наклонное сечение условно заменяется условной раскосой решёткой.

 

 

 

 

 

V_sd,min ≤ η_c3*(4+η_f*η_N)*f_ctd*b*d

 

ж/б V_sd ≤ V_Rd,ct = [0,12*K* -0,15*σ_кр]*b_w*d

VRd,ct, min = (0,4*fctd*0,15*σcp)*bw*d проверка

b/h = 0,3-0,5

Vsd ≤ VRd,max = 0,3*ηc1*ηw1*bw*d*fcd

ηс1 = 0,1-0,01*fcd

ηw1 = 1+5* *ρw

 

.

16 Конструктивные требования к шагу и диаметру поперечных стержней. а)допускается сварка крестообразных соединений стержней из разных сталей;

б) диаметр поперечных стержней d ₂, свариваемых в крест с продольными стержнями, допускается принимать по условиям сварки (см. табл. 4), если по расчету не требуется больший диаметр; поперечные стержни в сетке должны применяться одного диаметра и одной длины;

в) продольные стержни сетки рекомендуется применять одного диаметра.

Допускаются разные диаметры, но не более двух, причем различаться они должны не более чем в два раза; при этом два рядом расположенных стержня, считая от края, должны быть одинакового диаметра;

г) шаг продольных стержней при диаметре до 14 мм рекомендуется принимать кратным 100 мм, при диаметре 14 мм и более - кратным 200 мм; шаг продольных стержней может быть увеличен против указанного в прил. 7 путем исключения отдельных стержней; при ширине сетки, не кратной шагу продольных стержней, остаток следует размещать с одной стороны;

д) шаг поперечных стержней при диаметре до 14 мм рекомендуется принимать кратным 50 мм, а при диаметре 14 мм и более - кратным 100 мм; максимальный шаг поперечных стержней рекомендуется принимать 600 мм; рекомендуется назначать постоянный шаг поперечных чертежей, допускается принимать два шага.

 

 

17 Предварительно напряженными называют такие железобетонные конструкции, в которых до приложения нагрузок в процессе изготовления искусственно создаются здачительные сжимающие напряжения в бетоне nyтем натяжения высокопрочной арматуры. Начальный сжимающие напряжения создаются в тех зонах бетона, которые впоследствии под воздействием нагрузок испытывают растяжение. При этом повышается трещиностойкость конструкции и создаются условия для применения высокопрочной арматуры, что приводит к экономии металла и снижению стоимости конструкции.
Удельная стоимость арматуры, равная отношению ее цены (руб/т) к расчетному сопротивлению Rs, снижается с увеличением прочности арматуры. Поэтому высокопрочная арматура значительно выгоднее горячекатаной. Однако применять высокопрочную арматуру в конструкциях без предварительного напряжения нельзя, так как при высоких растягивающих напряжениях в арматуре и соответствующих деформациях удлинения в растянутых зонах бетона появляются трещины значительного раскрытия, лишающие конструкцию необходимых эксплуатационных качеств. С увеличением нагрузки на балку до предельного разрушающего значения напряжения в арматуре и бетоне достигают предельных значений.
Таким образом, железобетонные предварительно напряженные элементы работают под нагрузкой без трещин или с ограниченным по ширине их раскрытием, в то время как конструкции без предварительного напряжения эксплуатируются при наличии трещин и при больших значениях прогибов.В производстве предварительно напряженных элементов возможны два способа создания предварительного напряжения: натяжение на упоры и натяжение на бетон. При натяжении на упоры до бетонирования элемента арматуру заводят в форму, один конец ее закрепляют в упоре, другой натягивают домкратом или другим приспособлением до заданного контролируемого напряжения. После приобретения бетоном необходимой кубиковой прочности перед обжатием арматуру отпускают с упоров. Арматура при восстановлении упругих деформаций в условиях сцепления с бетоном обжимает окружающий бетон. При так называемом непрерывном армировании форму укладывают на поддон, снабженный штырями, арматурную проволоку специальной навивочной машиной навивают на трубки, надетые на штыри поддона, с заданной величиной напряжения, и конец ее закрепляют плашечным зажимом. После того как бетон наберет необходимую прочность, изделие с трубками снимают со штырей поддона, при этом арматура обжимает бетон.
Стержневую арматуру можно натягивать на упоры электротермическим способом. Стержни с высаженными головками разогревают электрическим током до 300—350 °С, заводят в форму и закрепляют на концах в упорах форм. Арматура при восстановлении начальной длины в процессе остывания натягивается на упоры.
При натяжении на бетон сначала изготовляют бетонный или слабоармированный элемент, затем при достижении бетоном прочности создают в нем предварительное сжимающее напряжение. Напрягаемую арматуру заводят в каналы или в пазы, оставляемые при бетонировании элемента, и натягивают на бетон. При этом способе напряжения в арматуре контролируются после окончания обжатия бетона. Каналы, превышающие диаметр арматуры на 5—15 мм, создают в бетоне укладкой извлекаемых пустотообразователей (стальных спиралей, резиновых шлангов и т. п.) или оставляемых гофрированных стальных трубок и др. Сцепление арматуры с бетоном создается после обжатия инъецированием — нагнетанием в каналы цементного теста или раствора под давлением. Инъецирование производится через заложенные при изготовлении элемента тройники — отводы. Если напрягаемая арматура располагается с внешней стороны элемента (кольцевая арматура трубопроводов, резервуаров и т. п.), то навивка ее с одновременным обжатием бетона производится специальными навивочными машинами. В этом случае на поверхность элемента после натяжения арматуры наносят торкретированием (под давлением) защитный слой бетона.
Натяжение на упоры как более индустриальное является основным способом в заводском производстве.