ЖБК 200 вопросов и ответов. Бетон, арматура и железобетон
 Скачать 11.86 Mb.
|
137. КАК БЫТЬ, ЕСЛИ ПРОЧНОСТЬ СЖАТОГО ЭЛЕМЕНТА НЕДОСТАТОЧНА, А СЕЧЕНИЕ УВЕЛИЧИВАТЬ НЕЛЬЗЯ?Если все пути (увеличение армирования, повышение прочности бетона) исчерпаны, можно применить или жесткое, или косвенное армирование. Жесткая арматура это стальной сердечник сварного сечения или из прокатного двутавра. Вокруг сердечника по периметру сечения нужно обязательно устанавливать продольную гибкую арматуру с поперечной, соблюдая рекомендации о максимальном суммарном проценте армированияmax= 15 %. Косвенная арматура в виде поперечных сварных сеток или спиралей, охватывающих снаружи продольные стержни, препятствует поперечному расширению бетона и повышает его сопротивление продольному сжатию (см. вопрос 8). Разрушение элемента происходит, когда косвенная арматура достигает предела текучести. Следует, однако, помнить, что сетки косвенного армирования затрудняют укладку и уплотнение бетона. Кроме того, косвенное армирование эффективно только при малых эксцентриситетах и при небольшой гибкости элементов. 138. КАК РАССЧИТЫВАЮТ НА СЖАТИЕ БЕТОННЫЕ СЕЧЕНИЯ?Рис.70 Принцип расчета основан на двух условиях равновесия: усилие от внешней нагрузки N и равнодействующая внутренних усилий в бетоне Nb должны быть равны по величине и расположены вдоль одной оси. При этом криволинейную эпюру напряжений в сжатой зоне (см. вопрос 4) заменяют на равновеликую прямоугольную. Тогда условие прочности имеет вид: NRbAb, где Ab – площадь сжатой зоны, центр тяжести которой совпадает с точкой приложения силы N (рис. 70,а), – коэффициент, учитывающий вид бетона (для тяжелого бетона = 1). Таким образом, расчет сводится к определению площади Ab при известном положении ее центра тяжести. В общем виде задача решается через равенство статических моментов Siчастей площади Ab, лежащих по обе стороны от ее центра тяжести. Для прямоугольного сечения Ab = bx, гдеx = h – 2e0. Для таврового сечения нужно учитывать положение ц.т. Ab (в полке или в стенке). В примере, показанном на рис. 70,б, Ab можно определить, разделив сжатую зону на три части и подсчитав статические моменты площади каждой части относительно ц.т. Ab. Тогда S1 = S2 + S3, или bf(h1)2/2 = bf(h2)2/2 + bh3 (h2+ + h3 /2), где h1 = y – e0,h2 = hf– h1, h3 – искомая величина. Найдя h3, получим Ab = bfhf + bh3. Если прочность недостаточна, то следует увеличить либо Rb, либо размеры сечения(с увеличением размеров увеличивается Ab). Как и для железобетонных элементов, к эксцентриситету, полученному из статического расчета, добавляется случайный эксцентриситет ea, а продольный изгиб учитывается умножением e0 на коэффициент (см. вопрос 136). Величина эксцентриситета e0 не должна превышать 0,9у, где y – расстояние от центра тяжести сечения до крайнего сжатого волокна.В ряде случаев (некоторые конструкции гидротехнических и др. специальных сооружений, карнизы, парапеты) прочность бетонных сечений исчерпывается прочностью растянутой зоны. Поэтому расчет прочности таких конструкций сводится к расчету по образованию трещин (см. вопрос 158). 139. ПОЧЕМУ ПРИ ВНЕЦЕНТРЕННОМ СЖАТИИ ПЛОЩАДЬ СЖАТОЙ ЗОНЫ В БЕТОННОМ СЕЧЕНИИ НЕ ОПРЕДЕЛЯЮТ ТАК, КАК В ЖЕЛЕЗОБЕТОННОМ?Если определять из условия Ab = N/Rb, то площадь сжатой зоны будет зависеть только от величины Nи не зависеть от точки приложения последней. А это приведет к тому, что ось равнодействующей внутренних усилий в бетоне Nbне будет совпадать с осью силы N, т.е. равновесие не будет обеспечено. Хорошо было бы метод расчета бетонных сечений перенести и на железобетонные, тогда не возникало бы абсурдной ситуации, изложенной в ответе 128. Однако практически осуществить это трудно, поскольку появляется еще одна неизвестная и расчет резко усложняется, особенно для случая малых эксцентриситетов. |