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) |
Расчет прочности по нормальным сечениям элементов прямоугольного профиляУсловие расчета – усилия в сечении элемента от действия внешних нагрузок не должны превышать усилия, которые может воспринять сечение изгибаемого элемента перед разрушением. Задача данного расчета – запроектировать конструкцию таким образом, чтобы принятые класс бетона, площадь сечения арматуры, размеры железобетонного элемента были достаточными для восприятия внешних нагрузок и конструкция не достигла предельного состояния первой группы. Прочность изгибаемых железобетонных элементов любого симметричного профиля по нормальным сечениям, согласно первой группе предельных состояний, рассчитывают по стадии ІІІ напряженного состояния.
В расчетной схеме усилий принимают, что на элемент действует изгибающий момент М, вычисляемый при расчетных значениях нагрузок, а в арматуре и бетоне действуют усилия, соответствующие напряжениям, равным расчетным сопротивлениям (рис. 5.6.). В бетоне сжатой зоны криволинейную эпюру заменяют (для упрощения) прямоугольной, что на значение момента влияет несущественно. Напряжение в бетоне Rb принимают одинаковым по всей сжатой зоне. Рекомендуется применять изгибаемые элементы при сечениях, удовлетворяющих условию случая 1:
Прочность нормальных сечений будет обеспечена, если выполняется условие прочности, которое получается из условия равновесия статики по моменту. Приравняв к нулю сумму моментов всех сил относительно оси, проходящей через центр тяжести растянутой арматуры, получим:
При Ab = b × x, zb = h 0 – x /2, выражение (5.4) записывается в виде:
Удобно пользоваться выражением моментов, взятых относительно оси, проходящей через центр тяжести сжатой зоны:
Высота сжатой зоны бетона х находится из условия равенства нулю суммы проекций всех нормальных усилий на продольную ось элемента:
Несущая способность может быть удовлетворена при различных сочетаниях размеров поперечного сечения и количества арматуры в нем. Процент армирования находится из выражения:
В реальных условиях стоимость железобетонных элементов близка к оптимальной при значениях: m = 1…2%; x = 0,3…0,4 – для балок; m = 0,3…0,6%; x = 0,1…0,15 – для плит. Прочность сечения с заданными b ´ h, As (материалы и момент М предполагаются известными) проверяют в такой последовательности: 1) Из (5.7) находят высоту сжатой зоны х:
2) Проверяют значение х по условию (5.3), в котором величина xR находится по формуле (4.11). 3) Подставляют х в выражения (5.5) или (5.6). Сечение подобрано удачно, если его несущая способность, выраженная по моменту, превышает заданный расчетный момент не более чем на 3…5%. Для удобства расчетов формулы (5.5) и (5.6) приводят к виду
В зависимости от значения коэффициента am относительная высота сжатой зоны бетона x определяется, решив квадратное уравнение (5.12), по формуле:
В практике для расчета прямоугольных сечений используют таблицы (например табл. 3.1 [1]), в которых представлены посчитанные численные значения x и z в зависимости от am. Рабочую высоту сечения определяют из равенства (5.10):
При заданных значениях изгибающего момента М, класса бетона, класса арматуры возможны задачи двух типов. Задача 1. Заданы размеры сечения b и h. Требуется определить площадь сечения растянутой арматуры As. Решение. 1) Из уравнения (5.10) находим
2) Выписываем значения x и z в зависимости от am из таблиц, приведенных в учебной литературе, либо решив уравнения (5.13), (5.14). 3) Определяем значение граничной относительной высоты сжатой зоны бетона xR по формуле (4.11). 4) Проверяем условие (5.3), которое может быть представлено в виде:
5) Определяем значение As по выражению (5.11). Задача 2. Требуется определить размеры сечения b, h и площадь сечения арматуры As. Решение. 1) Задаемся шириной сечения b и рекомендуемым по экономическим условиям значением относительной высоты сжатой зоны x (x = 0,35 для балок). 2) Определяем значение коэффициента am из таблиц, приведенных в учебной литературе, либо решив уравнение (5.12). 3) Вычисляем рабочую высоту сечения h 0 по выражению (5.15). 4) Находим полную высоту h = h 0 + as и унифицируем согласно указаниям раздела 5.1. Если размеры b ´ h не отвечают конструктивным требованиям, их уточняют повторным расчетом. 5) Определяем значение As по выражению (5.11). Лекция №6. Изгибаемые элементы: два типа задач при расчете изгибаемых элементов прямоугольного сечения с двойной арматурой; расчет прочности по нормальным сечениям элементов таврового профиля.
Дата добавления: 2014-01-20; Просмотров: 1334; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы! Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет |