ЖБК 200 вопросов и ответов. Бетон, арматура и железобетон

• Название: Бетон, арматура и железобетон
• Анкор: ЖБК 200 вопросов и ответов.doc
• Дата: 07.02.2017
• Размер: 11.86 Mb.
• Имя файла: ЖБК 200 вопросов и ответов.doc
• Тип: Документы; #2374
• страница: 17 из 53

65. ЧЕМ ОТЛИЧАЕТСЯ РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ НОРМАЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ ПО  СЛУЧАЯМ 1 И 2?

Случай 1 возникает, когда высота сжатой зоны х  х_R (или _R). Тогда растянутая арматура S работает с полной отдачей (рис. 29,а, б), напряжения в ней _s = R_s, а усилие N_s = R_sA_s. Поскольку фактическая криволинейная эпюра заменена условной прямоугольной, то для прямоугольного сечения равнодействующая сжимающих усилий в бетоне N_b = R_bbx приложена в центре тяжести сжатой зоны, т.е. посередине высоты х (рис. 32,а).



Рис. 32
Плечо внутренней пары сил z_b = h_o 0,5x.Условие прочности имеет вид: М  М_u = N_bz_b = R_bbx(h_o0,5x), где М_u  несущая способность нормального сечения на изгиб. (Заметим, что моменты внешних и внутренних сил можно определять относительно любой точки, лежащей в плоскости нормального сечения, но в данном случае это удобно делать относительно центра тяжести арматуры S, так как исключается одна неизвестная.) Высоту сжатой зоны определяют из условия N = 0, где N  сумма проекций внешних и внутренних сил на продольную ось элемента:

N_b  N_s = 0, или R_bbх – R_sA_s = 0, откуда х = R_sA_s/(R_bb).

В случае 2 высота сжатой зоны х > х_R (или  > _R), а напряжения в арматуре _s < R_s (рис. 29,в). Условие прочности имеет тот же вид, что и в случае 1, а х и _s находят из совместного решения уравнений х = f(_s),_s= f(x), или, выражаясь иначе, расчет выполняют по “общему случаю” Норм проектирования (см. вопрос 80). Допускается в запас прочности принимать х= х_R, а _s = R_s и рассчитывать сечение по случаю 1. Очевидно, что переармированные сечения невыгодны, прочность арматуры в них недоиспользуется, поэтому рекомендуется проектировать изгибаемые элементы так, чтобы соблюдалось условие х  х_R (или _R).

66. КАК ПРОВЕРИТЬ ПРОЧНОСТЬ НОРМАЛЬНОГО СЕЧЕНИЯ С ВЫСОКОПРОЧНОЙ АРМАТУРОЙ?

Формулы те же, что и в предыдущем ответе, но с одной поправкой. Поскольку высокопрочная арматура не имеет площадки текучести, то в слабо армированном сечении она работает за условным пределом текучести, _s >₀₂ (см. вопрос 62): чем меньше высота сжатой зоны, тем выше _s. Это учитывается умножением R_s на коэффициент условий работы _s6 = (1)(2/_R 1), где  = 1,1...1,2 (в зависимости от класса арматуры). Очевидно, что при  = _R коэффициент _s6 = 1, при 0,5_R коэффициент _s6 = .Особенность расчета здесь заключается в следующем: после того, как найдено первоначальное значение х при _s6 = 1, определяют  = х/h_o и отношение /_R, затем вычисляют_s6.. После этого вновь вычисляют х (заменяя R_s на _s6R_s): х = _s6R_sA_s /(R_bb), а далее выполняют обычные операции.

Следует, однако, иметь в виду, что повышение расчетного сопротивления заметно снижает резерв прочности арматурной стали, и даже ее незначительное повреждение коррозией может привести к преждевременному разрушению конструкции. Поэтому в расчете элементов, предназначенных для эксплуатации в агрессивных средах (см. главу 5), _s6 не используют. Не используют _s6 также при армировании стержнями класса A-IIIв, которые хотя и обладают высокой прочностью, но деформируются как “мягкие“ стали.