Студопедия

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)

Последовательность перераспределения моментов в защемленной балке. Статический способ метода предельного равновесия

Читайте также:
  1. I способ
  2. I. Анализ ликвидности, платежеспособности, финансовой устойчивости, кредитоспособности.
  3. II Качество и конкурентоспособность. Стандарты и системы качества
  4. II способ
  5. III. По способу организации
  6. VI. Модели макроэкономического равновесия.
  7. Активність вапняного молока та способи її підвищення
  8. Алгоритм и способы его исполнения
  9. Анализ конкурентоспособности предприятия
  10. Анализ кредитоспособности
  11. Анализ ликвидности и платежеспособности предприятия
  12. Анализ ликвидности и платежеспособности предприятия.

Понятие о пластическом шарнире и перераспределении усилий.

Лекция №

Тема: Перераспределение усилий в статически неопределимых железобетонных конструкциях и расчет по методу предельного равновесия.

Усилия в статически неопределимых (имеющих лишние связи) системах традиционно определяют методами строительной механики упругих систем. Предполагается идеальная упругость материалов и неизменная жесткость конструктивных элементов. Упругая работа элементов выражается линейной зависимостью между ростом нагрузки и ростом усилий и перемещений. Получаемое при этом соотношение между опорными и пролетными моментами неизменно. Так, для балки с защемленными концами и нагруженной равномерно распределенной нагрузкой соотношение при любом уровне нагружения. Определение усилий этими методами принято называть расчетом по упругой стадии.

Но в железобетонных конструкциях проявляются как упругие, так и неупругие деформации, раскрываются трещины, что приводит к изменению жесткости и нарушению прямой пропорциональности между усилиями (перемещениями) и нагрузкой - происходит перераспределение внутренних усилий (иначе - изменение соотношения между внутренними усилиями в различных сечениях конструкции с ростом нагрузки). Поэтому результаты расчетов статически неопределимых железобетонных систем по упругой стадии, не учитывающие пластических свойств материалов, не соответствуют фактической несущей способности этих систем.

В связи с этим в настоящее время при расчете статически неопределимых железобетонных конструкций по несущей способности широко применяют метод предельного равновесия, учитывающий перераспределение усилий вследствие пластических деформаций материалов и других факторов. Сущность метода заключается в следующем. При некотором значении нагрузки напряжения в растянутой арматуре из мягкой стали достигают предела текучести. Пластические деформации стали растут и в железобетонной конструкции образуется зона больших местных деформаций растянутой арматуры () и сжатого бетона (но ), которая называется пластическим шарниром (ПШ). Отличительной особенностью ПШ от идеального, является наличие в нем постоянного момента, равного предельной величине . Кроме того, ПШ односторонний – с уменьшением нагрузки он закрывается.

       
   
 

Образование ПШ в свободно опертой, т.е. статически определимой, балке (рис. 1,а) означает ее разрушение (три шарнира на одной прямой превращают балку в геометрически изменяемую систему – механизм - происходит взаимный поворот обеих частей балки вокруг ПШ, увеличивается прогиб, уменьшается высота сжатой зоны, нарастают напряжения в сжатом бетоне и наступает стадии III НДС – разрушение).



 

Рис. 1. Схема образования пластического шарнира: Рис. 2. Схема усилий в бетоне и арматуре

а – в свободно опертой балке; б – в защемленной в зоне пластического шарнира

на опорах балке; 1 – участок пластического шарнира

 

Иначе ведет себя статически неопределимая конструкция на рис. 1, б. Появление ПШ в наиболее напряженном сечении не означает ее разрушения, т.к. повороту частей балки, росту прогибов и увеличению напряжений в сжатой зоне препятствуют лишние связи (защемления на опорах); в результате в ПШ возникает стадия IIa НДС, при которой , но (рис.2). Поэтому при дальнейшем увеличении нагрузки разрушение в ПШ не произойдет до тех пор, пока не появятся новые ПШ и не выключатся лишние связи. Образование каждого ПШ равносильно выключению одной связи (уменьшению количества неизвестных на единицу), в связи с чем конструкция только меняет расчетную схему, и способна далее воспринимать дополнительную нагрузку, работая по новой схеме (с меньшим числом лишних связей). Так, балка на рис. 2, б с появлением первого ПШ превратилась в систему один раз статически неопределимую. Потеря геометрической неизменяемости может наступить лишь с образованием трех ПШ – на обеих опорах и в пролете.

С появлением первого ПШ при дальнейшем увеличении нагрузки происходит перераспределение изгибающих моментов между отдельными сечениями (например, опорными и пролетными) по длине конструкции: в сечении с ПШ деформации нарастают, но момент остается постоянным и равным предельному , зато будут увеличиваться моменты в других сечениях - соотношение между опорным и пролетным моментами меняется.

Для полного исчерпания несущей способности статически неопределимой железобетонной системы, имеющей лишних связей (превращение ее в механизм с одной степенью свободы), необходимо образование ПШ. Усилия в ее сечениях определяют из условий равновесия этого механизма (схемы излома) или из условия равенства работ внешних нагрузок и внутренних усилий на возможных перемещениях.

Таким образом, метод предельного равновесия основан на предположении, что несущая способность статически неопределимой конструкции исчерпывается тогда, когда растянутая арматура «течет» и образуется такое количество ПШ, при котором система превращается в геометрически изменяемую. Для такого состояния составляются условия равновесия, из которых определяются предельные внутренние усилия и соответствующие внешние нагрузки (т.е. статический расчет и определение предельной нагрузки совмещаются).

 

<== предыдущая лекция | следующая лекция ==>
Советский Союз в 1985 – 1991 гг | Последовательность перераспределения моментов в защемленной балке. Статический способ метода предельного равновесия

Дата добавления: 2014-01-07; Просмотров: 1980; Нарушение авторских прав?;


Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет



ПОИСК ПО САЙТУ:


Рекомендуемые страницы:

Читайте также:
studopedia.su - Студопедия (2013 - 2019) год. Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав! Последнее добавление
Генерация страницы за: 0.002 сек.