Черт.3.39. Эпюры деформаций и напряжений в сечении формальном к продольной оси железобетонного элемента, в общем случае расчета по прочности
Черт.3.39. Эпюры деформаций и напряжений в сечении формальном к продольной оси железобетонного элемента, в общем случае расчета по прочности - раздел Образование, ПОСОБИЕ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ БЕТОННЫХ И ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ИЗ ТЯЖЕЛОГО БЕТОНА БЕЗ ПРЕДВАРИТЕЛЬНОГО НАПРЯЖЕНИЯ А) - Двухзначная Эпюра Деформаций
Б) - Однозначная Эпюра Д...
а) - двухзначная эпюра деформаций
б) - однозначная эпюра деформаций
- Abi, Zbxi, Zbyi, σbi - площадь, координаты центра тяжести i-го участкабетона и напряжение на уровне его центра тяжести.
- Asj, Zsxj, Zsyj, σsj - площадь, координаты центра тяжести j-го стержня арматуры и напряжение в нем.
Напряжения σbi и σsj определяются в соответствии с диаграммами на черт.3.37 и 3.38.
Растягивающие напряжения арматуры σsj и бетона σbi а также продольную растягивающую силу N рекомендуется учитывать в уравнениях (3.144) - (3.146) со знаком «минус».
Координатные оси х и у рекомендуется проводить через центр тяжести бетонного сечения.
3.74. Расчет нормальных сечений железобетонных элементов по прочности производят из условий
εb,max ≤ εb,ult (3.147)
│εs,max│ ≤ εs,ult (3.148)
где εb,max и εs,max -относительные деформации соответственно наиболее сжатого волокна бетона и наиболее растянутого стержня арматуры от действия внешних нагрузок, определяемые из решения уравнений (3.144) - (3.146);
εb,ult и εs,ult - предельные значения относительных деформаций соответственно сжатого бетона и растянутой арматуры, принимаемые согласно п.3.75.
Для изгибаемых и внецентренно сжатых бетонных элементов, в которых не допускаются трещины, расчет производится с учетом работы растянутого бетона в поперечном сечении элемента из условия
│εbt,max│ ≤ εbt,ult (3.149)
где εbt,max - относительная деформация наиболее растянутого волокна бетона, определяемая из решения уравнений (3.144) - (3.146);
εbt,ult -предельное значение относительной деформации растянутого бетона, принимаемое согласно п.3.75.
3.75. Предельное значение относительных деформаций бетона εb,ult(εbt,ult) принимают при двухзначной эпюре деформаций (сжатие и растяжение) в поперечном сечении элемента равными εb2(εbt,2)(см. п.3.72).
При внецентренном сжатии или растяжении элементов и распределении в поперечном сечении элемента деформаций бетона одного знака предельные значения относительных деформаций бетона εb,ult(εbt,ult)определяют в зависимости от отношения относительных деформаций бетона на противоположных сторонах сечения по формулам
(3.150)
(3.151)
Предельное значение относительной деформации растянутой арматуры εs,ult принимают равным 0,025.
3.76. Расчет на основе нелинейной деформационной модели производится с помощью компьютерных программ.
При действии в нормальном сечении двух моментов Мх и Му по обеим координатным осям х и у и продольной сжимающей силы компьютерную программу рекомендуется составлять на основе следующего алгоритма:
1. Задаются направлением нейтральной оси: в 1-м приближении это направление определяется как для упругого материала, т.е. принимается угол наклона нейтральной оси к оси у равным
2.Определяют характер эпюры деформаций путем сравнения внешней продольной силы N и внутреннего усилия Nc, определенного по формуле (3.146) при значениях εb в крайних точках, равных εb2 и 0. При N > Nc -эпюра однозначная, при N < Nc -эпюра двухзначная.
3. При двухзначной эпюре деформаций последовательными приближениями подбирают такую высоту сжатой зоны х, при которой выполняется равенство (3.146); при этом в крайней сжатой точке принимается εb = εb2, деформации сжатого бетона каждого i-го участка принимаются равными εbi = εb2 ybi /x,а деформации каждого j-го стержня арматуры - esj = εb2 ysj /x, где ybi и ysj - расстояния от нейтральной оси до центра тяжести соответственно i-го участка бетона и j-го стержня арматуры. В случае, если εs,max > 0,025, принимается εs,max = 0,025, и тогда εbi = εs,max ybi /(hо - х), esj = εs,max ysj /(hо - х), где hо - расстояние между наиболее растянутым стержнем арматуры и наиболее сжатой точкой бетона в направлении, нормальном нейтральной оси. Деформации растянутой арматуры принимаются со знаком "минус".
4. При однозначной эпюре деформаций последовательными приближениями подбирают такое отношение деформаций в крайних точках а =ε1/ε2 < 1, при котором выполняется равенство (3.146); при этом в крайней сжатой точке всегда принимается деформация εb,ult, определенная по формуле (3.150), деформации сжатого бетона каждого i-го участка принимаются равными , a деформации каждого j-го стержня - , где уi и ysi - расстояния от наименее сжатой точки до центра тяжести соответственно i-го участка бетона и j-го стержня арматуры в направлении, нормальном нейтральной оси, h - см. черт.3.39,б.
5. По формулам (3.144) и (3.145) определяются моменты внутренних усилий Мx,ult и My,ult.Если оба эти момента оказываются больше или меньше соответствующих внешних моментов Мх и Му относительно тех же осей, то прочность сечения считается обеспеченной или необеспеченной.
Если один из моментов (например My,ult)меньше соответствующего внешнего момента (т.е. My,ult < Му), а другой больше (т.е. Мx,ult > Мх), задаются другим углом наклона нейтральной оси θ(большим, чем ранее принятый) и вновь проводят аналогичный расчет.
При действии растягивающей силы или при ее отсутствии расчет можно производить аналогичным образом. При расчете бетонных элементов с учетом работы растянутого бетона значения εb2заменяются на εbt2, а εb,ult на εbt,ult (см. п.3.72 и п.3.75).
ОСНОВНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
1.1. Рекомендации настоящего Пособия распространяются на проектирование бетонных и железобетонных конструкций зданий и сооружений, выполняемых из тяжелого бетона классов по прочности на сжатие от В
ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
1.6. Расчеты бетонных и железобетонных конструкций следует производить по предельным состояниям, включающим:
- предельные состояния первой группы (по полной непригодности к эксплуатации вс
АРМАТУРА
ПОКАЗАТЕЛИ КАЧЕСТВА АРМАТУРЫ
2.14.Для железобетонных конструкций, проектируемых в соответствии с требованиями настоящего Пособия следует предусматривать арматуру:
- горячекатаную
РАСЧЕТ БЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО ПРОЧНОСТИ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.1. Бетонные элементы рассчитываются по прочности на действие продольных сжимающих сил, изгибающих моментов и поперечных сил, а также на местное сжатие
3.2. Бетон
Общие положения
3.15. Расчет по прочности железобетонных элементов на действие изгибающих моментов следует производить для сечений, нормальных к их продольной оси.
Расчет нормальных сечений изгибаемых эле
Прямоугольные сечения
3.18.Расчет прямоугольных сечений (черт.3.3) производится следующим образом в зависимости от высоты сжатой зоны
(3.16)
а)
Тавровые и двутавровые сечения
3.23. Расчет сечений, имеющих полку в сжатой зоне (тавровых, двутавровых и т.п.), производят в зависимости от положения границы сжатой зоны:
а) если граница проходит в полке (черт. 3.4,а),
Прямоугольные сечения
Пример 2.Дано: сечение размером b = 300 мм, h = 600 мм; а = 40 мм; изгибающий момент с учетом кратковременных нагрузок М = 200 кНм; бетон
Тавровые и двутавровые сечения
Пример 7. Дано: сечение размерами b'f = 1500 мм, h'f= 50 мм,
b = 200 мм, h = 400 мм; а = 80 мм; бетон класса В25 (
Черт.3.12 Балки с переменной высотой сечения и наклонной гранью
3.37. Для балок без отгибов высотой, равномерно увеличивающейся от опоры к пролету, рассчитываемых на действие равномерно распределенной нагрузки q, наклонное сечение проверяют из условия (3
Элементы без поперечной арматуры
3.41. Расчет элементов без поперечной арматуры на действие поперечной силы производится из условий
a)
Qmax < 2,5Rbtbho (3.64)
где Qmax - м
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
3.49. При расчете железобетонных элементов на действие сжимающей продольной силы следует учитывать случайный эксцентриситет еа принимаемый не менее:
1/600 длины элемента или расстоя
УЧЕТ ВЛИЯНИЯ ПРОГИБА ЭЛЕМЕНТОВ
3.53.Влияние прогиба элемента на момент продольной силы (или ее эксцентриситет еo) учитывается, как правило, путем расчета конструкции по деформированной схеме, принимая во внимание н
Прямоугольные сечения с симметричной арматурой
3.56 Проверку прочности прямоугольных сечений с симметричной арматурой (когда RsAs = RscA's) производят из условия
М ≤ Rbbx(hо - 0,5x) + (RscA's -
Прямоугольные сечения с несимметричной арматурой
3.59.Проверку прочности прямоугольных сечений с несимметричной арматурой производят из условия(3.91) п.3.56,определяя высоту сжатой зоны по формуле
Двутавровые сечения с симметричной арматурой
3.60. Проверку прочности двутавровых сечений с симметричной арматурой, сосредоточенной в полках (черт.3.29), производят следующим образом.
Если соблюдается условие
N ≤
Кольцевые сечения
3.62.Проверка прочности кольцевых сечений (черт.3.30) при соотношении внутреннего и наружного радиусов r1/r2 ≥ 0,5 и арматуре, равномерно распределенной по окружности (пр
Круглые сечения
3.64. Прочность круглых сечений (черт.3.32) с арматурой, равномерно распределенной по окружности (при числе продольных стержней не менее 7), при классе арматуры не выше А400 проверяется из условия
Расчет элементов на косое внецентренное сжатие
3.66.Для элементов прямоугольного сечения с симметричной арматурой в виде 4-х угловых стержней расчет на косое внецентренное сжатие можно производить из условия
Прямоугольные сечения с симметричной арматурой
Пример 22. Дано: колонна среднего этажа рамного каркаса с сечением размерами b = 400 мм, h = 500 мм; а = а' = 40 мм; бетон класса В25 (Еb
Двутавровые сечения
Пример 28. Дано: колонна одноэтажного промздания: размеры сечения и расположение арматуры - по черт.3.34; бетон класса В30 (Еb = 32500 МПа, Rb = 17,0 МП
Кольцевые сечения
Пример 30.Дано: консольная стойка высотой Н = 6 м, сечение с внутренним радиусом r1 = 150 мм, наружным – r2 = 250 мм; бетон класса В25 (
Круглые сечения
Пример 31. Данo: колонна нижнего этажа рамного каркаса длиной 4,8м; сечение диаметром Dcir = 400 мм; а = 35 мм; бетон класса В25 (Еb = 3·104 МПа,
Расчет наклонных сечений
Пример 34.Дано: колонна многоэтажного рамного каркаса с сечением размерами b = 400 мм, h = 600 мм; а = а' = 50 мм; бетон класса В25
ВНЕЦЕНТРЕННО РАСТЯНУТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
3.68. Расчет нормальных сечений внецентренно растянутых элементов в общем случае производят на основе нелинейной деформационной модели согласно пп.3.72 - 3.76.
Расчет прямоугольных сечений
Черт.3.38. Диаграмма состояния растянутой арматуры
3.73. Переход от эпюры напряжений в бетоне к обобщенным внутренним усилиям рекомендуется осуществлять с помощью процедуры численного интегрирования по нормальному сечению. Для этого нормальное сече
РАСЧЕТ НА МЕСТНОЕ СЖАТИЕ
3.81. Расчет элементов на местное сжатие (смятие) при отсутствии косвенной арматуры производят из условия
N ≤ ψRb.locAb.loc (3.170)
где N - местная
Общие положения
3.83.Расчет на продавливание элементов производят для плоских железобетонных элементов (плит) при действии на них (нормально к плоскости элемента) местных концентрированно приложенных усилий - соср
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ ПО РАСКРЫТИЮ ТРЕЩИН
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.1. Расчет железобетонных элементов производят по непродолжительному раскрытию трещин и продолжительному раскрытию трещин.
Непродолжительное раскрытие трещин опре
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.15.Расчет элементов железобетонных конструкции по деформациям производят с учетом эксплуатационных требований, предъявляемых к конструкции.
Расчет по деформациям
ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ
4.21.Кривизну железобетонных элементов для вычисления их прогибов определяют:
а) для элементов или участков элемента, где в растянутой зоне не образуются нормальные к продольной оси трещин
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ РАЗМЕРЫ КОНСТРУКЦИЙ
5.2. Минимальные геометрические размеры сечений конструкций следует назначать такими, чтобы обеспечивать:
- возможность надлежащего размещения арматуры (расстояния между стержнями, защитны
АРМИРОВАНИЕ
ЗАЩИТНЫЙ СЛОЙ БЕТОНА
5.6. Арматура, расположенная внутри сечения конструкции, должна иметь защитный слой бетона (расстояние от поверхности арматуры до соответствующей грани конструкций) чт
Черт.5.2. Конструкция отгибов арматуры
Прямые участки отогнутых гладких стержней должны заканчиваться крюками.
Расстояние от грани свободной опоры до верхнего конца первого отгиба (считая от опоры) должно быть не более 50 мм.
Черт.5.5. Анкеровка арматуры путем отгиба
СОЕДИНЕНИЯ АРМАТУРЫ
5.37.Для соединения арматуры принимают один из следующих типовстыков:
а) стыки внахлестку без сварки:
- с прямыми концами стержней периодического проф
Черт. 5.7. Закругления в фаски
а - закругления в ребристой плите; б - фаска между полкой и стенкой в тавровой балке; в - сочетание фаски и закругления в уме фермы; г- смягчение острого угла в ригеле; д - закругление в отверст
Черт.5.8. Технологические уклоны
а - в форме с откидными бортами; б и в - в неразъемной форме; г - то же, с применением выпрессовщика; д u e - при немедленной распалубке; ж - в форме с глухим бортом; з - то же, с выпресс
Черт.5.10. Типы строповочных петель
а - свободно размещаемые в изделии из стали классов А 240 и А 300; б -размещаемые в стесненных условиях из стали класса А 240; в - то же, из стали А 300
Таблица
СОРТАМЕНТ АРМАТУРЫ
Номинальный диаметр стержня, мм
Расчетная площадь поперечного стержня, мм2, при числе стержней
Теоретическая масса 1м длины арматуры, кг
ГЕОМЕТРИЧЕСКИЕ ХАРАКТЕРИСТИКИ
b - ширина прямоугольного сечения; ширина ребра таврового и двутаврового сечений;
bf, b'f - ширина полки таврового и двутаврового сечений соответственно в растянутой и сжатой
Хотите получать на электронную почту самые свежие новости?
Подпишитесь на Нашу рассылку
Наша политика приватности обеспечивает 100% безопасность и анонимность Ваших E-Mail
по формулам
(3.150)
(3.151)
, a деформации каждого j-го стержня - 
, где уi и ysi - расстояния от наименее сжатой точки до центра тяжести соответственно i-го участка бетона и j-го стержня арматуры в направлении, нормальном нейтральной оси, h - см. черт.3.39,б.
Новости и инфо для студентов