ЖБК 200 вопросов и ответов. Бетон, арматура и железобетон
 Скачать 11.86 Mb.
|
60. МОЖНО ЛИ НЕОГРАНИЧЕННО УВЕЛИЧИВАТЬ РАСХОД РАСТЯНУТОЙ АРМАТУРЫ ДЛЯ ПОВЫШЕНИЯ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ НОРМАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ?Нет, нельзя. Ведь при увеличении Ns автоматически увеличивается и Nb, иначе не соблюдается условие статики Nb = Ns. В свою очередь, величина Nb = RbAb может увеличиваться либо за счет повышения прочности бетона Rb, либо за счет увеличения площади сжатой зоны сечения Аb, а последняя имеет свои пределы, которые определяются граничной высотой сжатой зоны хR. Если фактическая высота сжатой зоны х выйдет за пределы граничной высоты хR, то растянутая арматура S начинает работать неэффективно и увеличение ее расхода пользы не принесет. 61. ЧТО ТАКОЕ ГРАНИЧНАЯ ВЫСОТА СЖАТОЙ ЗОНЫ?Это такая высота (абсолютная хR или относительная R = xR / ho), при которой в предельной по прочности стадии, т.е. перед разрушением, напряжения в сжатом бетонеb и в растянутой арматуре s одновременно достигают своих предельных значений (расчетных сопротивлений) Rb и Rs – такое сечение называют нормально армированным. Если армирование уменьшить, то высота сжатой зоны тоже уменьшится и станет меньше граничной, т.е. х < хR, – такое сечение называют слабо армированным. Если армирование увеличить, то окажется х > xR – такое сечение называют переармированным. Разумеется, названия эти условные и в нормативной литературе отсутствуют, однако они настолько кратки и понятны, что уже много десятилетий употребляются в научном и инженерном обиходе. 62. КАК РАБОТАЮТ СЛАБО-, НОРМАЛЬНО- И ПЕРЕАРМИРОВАННЫЕ СЕЧЕНИЯ?Еще раз отметим, что по условиям статики Nb = Ns, или RbAb = RsAs. Отсюда видно, что с увеличением Аs увеличивается и Аb, а значит, увеличивается и х. С помощью схем на рис. 29 рассмотрим, как деформируются бетон и арматура перед разрушением нормального сечения в зависимости от степени армирования. В слабо армированном сечении (а), при х < хR, деформации в арматуре достигли начала площадки текучести (s = pl), а в бетоне не достигли предельной сжимаемости (b < bu). Казалось бы, прочность бетона здесь недоиспользуется, и сечение работает нерационально. Но на самом деле, у арматуры имеется резерв – площадка текучести, а это значит, что по мере текучести стали, когда деформации в ней увеличиваются сpl до pl1 (рис. 29,г), растут и деформации бетона, достигая в итоге bu (рис. 29,а, пунктирная линия). Если вместо “мягкой” стали установить “твердую”, не имеющую площадки текучести, то деформации в ней к моменту разрушения превысят величину 02, соответствующую условному пределу текучести 02, и составят 02.1 (рис. 29, г), что учитывается коэффициентом условий работы s6: чем меньше х, тем больше s6. Следовательно, в слабо армированном сечении напряжения в “мягкой” стали достигают предела текучести и реализуют Rs, в “твердой” стали превышают условный предел текучести и составляют Rss6; напряжения в бетоне тоже, в конце концов, достигают расчетного сопротивления Rb.  Рис. 29 Нормально армированное сечение при х = хR, работает наиболее рационально (б): b и s одновременно достигают значений соответственно bu и pl(или 02), а напряжения одновременно достигают значений соответственно Rb и Rs. В переармированном сечении (в) при х > хR, деформации бетона достигают bu, а деформации арматуры не достигают pl (02), т.е. прочность бетона Rb используется полностью, а прочность арматуры Rs – частично: s < Rs. Причем, чем больше х, тем меньше s. Слабо и нормально армированные сечения имеют один общий признак: бетон и арматура полностью используют свою прочность, поэтому принцип расчета у них одинаков (1-й случай расчета). Переармированные сечения рассчитывают иначе (2-й случай). Границей между случаями является величина хR (или R), поэтому ее и называют граничной высотой сжатой зоны. |