КАТЕГОРИИ: Архитектура-(3434)Астрономия-(809)Биология-(7483)Биотехнологии-(1457)Военное дело-(14632)Высокие технологии-(1363)География-(913)Геология-(1438)Государство-(451)Демография-(1065)Дом-(47672)Журналистика и СМИ-(912)Изобретательство-(14524)Иностранные языки-(4268)Информатика-(17799)Искусство-(1338)История-(13644)Компьютеры-(11121)Косметика-(55)Кулинария-(373)Культура-(8427)Лингвистика-(374)Литература-(1642)Маркетинг-(23702)Математика-(16968)Машиностроение-(1700)Медицина-(12668)Менеджмент-(24684)Механика-(15423)Науковедение-(506)Образование-(11852)Охрана труда-(3308)Педагогика-(5571)Полиграфия-(1312)Политика-(7869)Право-(5454)Приборостроение-(1369)Программирование-(2801)Производство-(97182)Промышленность-(8706)Психология-(18388)Религия-(3217)Связь-(10668)Сельское хозяйство-(299)Социология-(6455)Спорт-(42831)Строительство-(4793)Торговля-(5050)Транспорт-(2929)Туризм-(1568)Физика-(3942)Философия-(17015)Финансы-(26596)Химия-(22929)Экология-(12095)Экономика-(9961)Электроника-(8441)Электротехника-(4623)Энергетика-(12629)Юриспруденция-(1492)Ядерная техника-(1748) |
Позацентрово стиснуті елементиРозрахунок. За формулою 3.7
Оскільки і, то ефект обойми, створюваний спіральною обмоткою, можна врахувати в розрахунку за формулою (3.6.)
Якщо ефект обойми не враховувати,
Оскільки, то міцність захисного шару бетону достатня.
До них належать колони та інші елементи, в яких поздовжні стискальні сили N діють з ексцентриситетом відносно поздовжньої осі, що проходить через центр ваги розглядуваного перерізу (рисунок 3.4,а), або в яких одночасно діють осьова поздовжня стискальна сила N і згинальний момент М (рисунок 3.4, б). І в тому, і в другому випадку розглядуваний переріз буде навантажений осьовою силою N і згинальним моментом М, дію якого можна змінити силою N, прикладеною з ексцентриситетом. Залежно від величини ексцентриситету розрізняють два випадки позацентрового стиску: І — при великих ексцентриситетах, куди можна зарахувати і,згин; II— при малих ексцентриситетах, зараховують і центральний (осьовий) стиск. Отже, позацентровий стиск найбільш загальний і частий випадок напруженого і деформованого стану елементів конструкцій, а вигин і центральний стиск — його окремі випадки. При згині ексцентриситет прикладення поздовжньої сили такий великий, що практично можна знехтувати її вплив, а при так званому центральному стискові можна знехтувати згинальний момент, бо ексцентриситет малий. Площу перерізу арматури, розміщену ближче до лінії дії поздовжньої сили прийнято позначати через, а віддаленої — через (рисунок 3.5). Фактичний ексцентриситет зручніше замінити розрахунковим тобто
ексцентриситетом поздовжньої сили відносно центра ваги арматури А.
Рисунок 3.4 - Схема прикладення і сполучення розрахункових зусиль у перерізах позацентрово навантажених елементів
Перерізи елементів проектують звичайно розвинутими в площині дії момента і симетричними відносно обох осей (прямокутними, двотавровими, кільцевими) або несиметричними відносно однієї з них, наприклад тавровими. В І і в IIвипадку позацентрового стиску поздовжню арматуру в поперечному перерізі елементів можна розміщувати як симетрично, так і несиметрично.
Таблиця 3.2 - Граничні значення l0/h для обчислення с
Симетричне армування застосовують переважно тоді, коли в перерізі діють однакові або близькі за величиною, але різні за знаком згинальні моменти М (або М = е0) і тоді, коли сумарний переріз робочої арматури () перевищує не більш ніж на 5% економічне несиметричне армування. Мінімальний переріз усієї поздовжньої робочої арматури в позацентрово стиснутих залізобетонних елементах повинен бути не менший, ніж величини, вказані в таблиці 2.2, і не слід призначатийого більшим за 3% від перерізу бетону. В противному разі треба додержувати додаткових конструктивних вимог Критерієм, що визначає випадки позацентрового стиску є вже відома умова (2.4) достатньої міцності стиснутої зони бутону: при має місце І випадок позацентрового стиску,а при —II випадок, де — коефіцієнт таблиця 6. Висота стиснутої зони, як і в елементах, що зазнають згину, з подвійноюарматурою, повинна відповідати ще й умові (рис. 3.5,а), яка для прямокутних перерізів набирає вже відомого вигляду (2.16).
а – при великому ексцентриситеті; б – при малому ексцентриситеті прикладення повздовжньої сили Рисунок 3.5 - Розрахунковий напружений стан у нормальних прямокутних перерізах позацентрово стиснутих елементів
Бетони високих марок якісно відрізняються від менш міцних.Високоміцні бетони більш чутливі до нерівномірності деформацій за перерізом, бо зразу після того як напруги досягають межі утворення необоротних мікротріщин, швидко настає крихке руйнування таких бетонів. Здатність до перерозподілу напруг у бетонів високої міцності нижча, ніж у бетонів низьких і середніх марок (< «400»). Тому граничне підношення прийнято за величину перемінну, що поступово знижується із збільшенням марки бетону (дивись таблицю 2.1). При формули другого випадку позацентрового стиску, з одного боку, задовільно змикаються з формулами для центрального стиску, а з другого (оскільки) —переходять у формули першого випадку. Щоб така нерозривність зберігалась і при значеннях, треба ввести додаткові умови, що зроблено за пропозицією І.Л. Богаткіна, Б.Ф. Васильєва, О.О. Гвоздєвої і О.С. Залєсова: було введено поняття про граничний ексцентриситет і умову. Додатковий множник [А] у величини призмової міцності бетону при центральному стиску дорівнює одиниці, а із збільшенням ексцентриситету лінійно зменшується. Розглянемо, як дістають розрахункові і робочі формули для позацентрово стиснутих елементів з найбільш вживаних бетонів і марки «400» і менше. Прямокутні перерізи. І випадок — великого ексцентриситету — має місце, коли — при симетричному армуванні, або коли —при несиметричному. При елемент розраховують як такий, що зазнає згину. Розміри поперечних перерізів позацентрово стиснутих елементів, як правило, відомі, бо їх вибирають, а потім ще перевіряють під час статичного розрахунку. Тому їх розрахунок зводиться до підбору перерізу поздовжньої арматури і. Для цього на підставі передумов, викладених у 1.5, і розглядаючи рисунок 3.5,а, записують два рівняння: перше — сума моментів усіх сил відносно центра ваги арматури дорівнює нулю ()
Звідки
(3.8)
друге— сума проекцій всіх сил на вісь елемента дорівнює нулю (): , звідки . (3.9)
Робочі формули дістають з цих рівнянь залежно від способу армування елементів. При симетричному армуванні переріз арматури і знаходять з рівняння (3.8)
, (3.10)
де при симетричному армуванні не тільки, а й. До формули (3.10) входить висота стиснутої зони бетону х, яку знаходять з рівняння (3.9), вважаючи (оскільки армування симетричне) (3.11) При несиметричному армуванні може бути багато варіантів, серед яких слід вибирати такий, в якому сумарне значення і було б мінімальним. З цією метою записують величини з рівняння (3.8) і з рівняння (3.5), потім знаходять мінімум їх суми, прирівнюючи першу похідну по х нулю , (3.12)
, (3.13)
де сума членів,які не містять змінної.
;
Прийнявши, дістанемо шукане відношення, при якому () дорівнює мінімуму. Помноживши другий доданок у чисельнику формули для на дістанемо
Підставивши в цю формулу числове значення дістаємо остаточно . (3.14)
Зауважимо, що ця формула при цілком збігається з формулою (2.17) для визначення перерізу в елементах,що зазнають згину, з подвійною арматурою (дивись приклад 3). Переріз арматури знаходять з рівняння (3.9). Підставивши, дістанемо
, (3.15)
де знаходять за формулою (3.14). IIвипадок — малогоексцентриситету — має місце при (для) і (для) При малих ексцентриситетах арматура буде слабо стиснута або слабо розтягнута (бо напруги в ній в тому і в другому випадку ). Це вносить невизначеність у картину напруженого стану за перерізом елемента в стадії його руйнування. Для розв'язання цієї невизначеності потрібні були додаткові експериментальні дані. В 1935 р. в результаті широких досліджень, здійснених М.С.Бориніанським та О.О.Гвоздєвим, такі дані було здобуто, причому прийнято, що при малих ексцентриситетах момент граничного зусилля, що сприймається стиснутим бетоном, відносно центра ваги арматури можна вважати незалежним від величини ексцентриситета і практично величиною сталою: Nб еб =const. А оскільки це так, то величину можна записати як для випадку центрального стиску
Замінюючи призмову міцність Rпр = 0,8R3, оскільки і в II випадку позацентрового стиску деформації згину мають місце, дістанемо
Тепер можна скласти перше рівняння
звідки . (3.16)
Другерівняння відносно центра ваги арматури складають так, щоб при несиметричному армуванні, коли і малих ексцентриситетах руйнування перерізу не почалося з слабшої, але дуже стиснутої (бо ексцентриситет малий) арматури
звідки , (3.17)
де в першому доданку залишають Rпр замість оскільки ексцентриситети дуже малі. При симетричному армуванні переріз арматури дістають з рівняння (3.16)
. (3.18) При несиметричному армуванні , (3.19)
, (3.20) де або. Прирівнявши для граничного випадку праві частини рівнянь (3.8) і (3.16), можна дістати критерій переходу великого ексцентриситета в малий або навпаки:, звідки, розв’язуючи квадратне рівняння, дістанемо граничну умову. При цьому, тобто при малій висоті стиснутої зони х, має місце випадок — великого ексцентриситета, а при, тобто при великій висоті стиснутої зони, що поширюється і на переріз,— II випадок — малого ексцентриситета. Ці граничні умови і записані вище, коли розглядався кожний випадок позацентровості. Ті окремі випадки, коли переріз або дістаютьрівним нулю або від'ємним (оскільки у відповідних формулах числівники записані як різниця двох величин), розглядають прикладах розрахунків.
Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 2036; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |