Назовите примеры первых сооружений из камня

Название	Назовите примеры первых сооружений из камня
Анкор	113-128.docx
Дата	16.01.2018
Размер	1.97 Mb.
Формат файла
Имя файла	113-128.docx
Тип	Документы #14169
страница	5 из 21

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 21

Рис. 8. Положение границы сжатой зоны

в тавровом сечении изгибаемого железобетонного элемента

а-в палке; б - в ребре

где А₀_v - площадь сечения свесов полки, равная (b'_f -b)h'_f, при этом высоту сжатой зоны определяют по формуле:

и принимают не более ξ_Rh_o.

Если х> ξ_Rh_oусловие ( ) можно записать в виде

.
Требуемую площадь сечения сжатой арматуры определяют по формуле

(3.27)(пос. фор.3.31.)

где a_R– (см.пос.табл. 3.2); А₀_v= (b'_f-b)h'_f

При этом должно выполняться условие h'_f ≤ ξ_Rh_o В случае, если h'_f > ξ_Rh_o, площадь сечения сжатой арматуры определяют как для прямоугольного сечения шириной b = b'_fпо формуле (3.21).

Требуемую площадь сечения растянутой арматуры определяют следующим образом:

а) если граница сжатой зоны проходит в полке, т.е. соблюдается условие:

(3.28)(пос. фор.3.32.)

площадь сечения растянутой арматуры определяют как для прямоугольного сечения шириной b'f согласно фор.3.16 и 3.23;

б) если граница сжатой зоны проходит в ребре, т.е. условие (3.28) не соблюдается, площадь сечения растянутой арматуры определяют по формуле

(3.29)(пос. фор.3.33.)

где:

(3.30)(пос. фор.3.34.)

При этом должно выполняться условие a_т ≤ a_r(см.пос.табл. 3.2).
123. Какое напряжённое состояние развивается от действия внешних нагрузок вблизи опор изгибаемых железобетонных элементов?

На приопорных участках изгибаемых элементов под воздействием поперечной силы Q и изгибающего момента М в сечениях, наклонных к оси, развивается напряженно-деформированное состояние, характеризующееся теми же тремя стадиями, что и в сечениях, нормальных к оси. Главные растягивающие и главные сжимающие напряжения, возникающие при плоском напряженном состоянии под влиянием нормальных и касательных напряжений, действуют под углом к оси.

124. Что является причиной разрушения изгибаемых железобетонных элементов вблизи опор?

От действия внешних нагрузок в изгибаемых элементах вблизи опор образуются наклонные трещины . С образованием наклонной трещины балка разделяется на части, соединенные бетоном в сжатой зоне, и арматурой, пересекающей наклонную трещину.

125. От действия каких внешних нагрузок образуются трещины в опорной зоне изгибаемых железобетонных элементов?

Образование их обусловливается совместным действием изгибающего момента и поперечной силы.

126. Назовите случаи разрушения изгибаемых железобетонных элементов по наклонному сечению?

1-ый случай. Под действием изгибающего момента главные растягивающие напряжения преодолевают сопротивление бетона на осевое растяжение R_bt_,_ser, в результате чего образуется наклонная трещина с максимальным раскрытием в растянутой зоне. Выключается из работы бетон растянутой зоны, и все растягивающие усилия воспринимаются продольной и поперечной арматурой. Происходит взаимный поворот обеих частей балки вокруг общего шарнира, расположенной в сжатой зоне .Сжатая зона сечения сокращается по высоте и разрушается.

2-ой случай. При наличии достаточно мощной и хорошо заанкерованной рабочей арматуры, препятствующей взаимному повороту обеих частей, бетон разрушается над трещиной до достижения текучести продольной арматуры.

3-ий случай. При малой ширине сечения изгибаемых элементов (тавровое, двухтавровое, коробчатое сечение) они могут разрушаться в зоне действия поперечных сил из-за раздробления бетона стенки между наклонными трещинами от главных сжимающих напряжений.
127. Запишите условие, исключающее раздавливание бетона по наклонной сжатой полосе.

Чтобы исключить раздавливание бетона по сжатой полосе между наклонными трещинами от действия наклонных сжимающих усилий, следует проверять условия для предельного значения поперечной силы
Q≤ 0,3R_bbh₀ (1)
где Q- поперечная сила в нормальном сечении, принимая на расстоянии от опоры не менее h₀.
128. Запишите условие прочности наклонного сечения на действие поперечной силы.
Прочность элемента по наклонному сечению на действие поперечной силы обеспечивается условием;
Q≤Q_b + Q_sw (2)
где: Q- поперечная сила в вершине наклонного сечения от действия опорной реакции и нагрузки, расположенной на участке от опоры до вершины наклонного сечения; Qb- поперечная сила, воспринимаемая бетоном. сжато и зоны над наклонным сечением; Qsw- сумма осевых усилии в поперечных стержнях (хомутах), пересекаемых наклонной трещиной.

129. Приведите зависимость для определения предельного значения поперечной силы, воспринимаемой бетоном над наклонной трещиной.

Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны над вершиной наклонного сечения, определяют по эмпирической формуле;

(3)
где:

(4)
Значение Q_bпринимают не более 2,5R_btbh_oи не менее 0,5R_btbh_o.

130. Приведите зависимость для определения усилия в поперечных стержнях, пересекаемых наклонной трещиной.

Усилие Q_sw определяют по формуле:
Q_sw= 0,75 q_sw c_o(5)

где q_sw - усилие в хомутах на единицу длины элемента, равное:

(6)

c_о - длина проекции наклонной трещины, принимаемая равной с, но не более 2h_o.;

Аsw- площадь сечения хомутов в одной плоскости.

Хомуты учитывают в расчете, если соблюдается условие:
q_sw > 0,25R_bt

131. Запишите условие прочности по наклонному сечению изгибаемого железобетонного элемента на действие изгибающего момента.

Прочность элемента по наклонному сечению на действие изгибающего момента обеспечивается следующими условиями:

(10)

(11)

Рис. 4. Армирование сжатых элементов со случайными эксцентриситетами

а- сварными каркасами; б- вязаными каркаса; 3- хомуты; 1- сварные каркасы; 2- соединительные стержни; 3- хомуты; 4 - дополнительные хомуты; 5- шпильки.
135. Как определяется эксцентриситет в сжатых элементах?

Элемента статически определимых конструкций значение эксцентриситета определяют по выражению:
eo= M/N+ea (1)
где еа - случайный эксцентриситет.

Для элементов статически неопределимых конструкций принимают:
eo= M/N, но не менее еа

136. Перечислите принципы конструирования продольной и поперечной арматуры колонн.

Рабочие стержни в поперечном сечении колонны размещают возможно ближе к поверхности элемента с соблюдением минимальной толщины защитного слоя аi, которая .по, нормам должна быть не менее диаметра стержне и арматуры и не менее 20 см (см. рис. 3).

В вязаных каркасах продольные стержни укрепляют хомутами на перегибах хомутов по крайней мере через один, при ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом (см.рис. 5,б).

137. Каковы конструктивные особенности сжатых элементов при эксцентриситетах больше случайного?

Колонны сечением до 400Х400 мм можно армировать четырьмя продольными стержнями (см. рис. 4), что соответствует наибольшему допустимому расстоянию между стержнями рабочей арматуры. Наименьшее расстояние между ними в свету допускается 50 мм если стержни при бетонировании расположены вертикально; а при горизонтальном расположении - 25 мм для нижней и 30 мм для верхней арматуры, но при всех случаях не менее наибольшего диаметра стержня. При расстоянии между рабочими стержнями более 400 мм следует предусматривать промежуточные стержни по периметру сечения элемента с тем, чтобы расстояние между продельными стержнями не превышало 400 мм.

Поперечные стержни ставят без расчета, но с соблюдением требований норм. Расстояние между ними (по условию предотвращения бокового выпучивания продольных стержней при сжатии) s (см. рис. 3) должно быть при сварных каркасах не более 20d, при вязаных 15d, но не более 500 мм (здесь d- наименьший диаметр продольных сжатых стержней). Расстояния s округляют до размеров, кратных 50 мм.

Диаметр поперечных стержней d в сварных каркасах должен удовлетворять условиям свариваемости. Диаметр хомутов вязаных каркасов принимают не менее 5 мм и не менее 0,25 d, где d- наибольший диаметр продольных стержней. Толщина защитного слоя поперечных стержней aw должна быть не менее 15 мм.

В вязаных каркасах продольные стержни укрепляют хомутами на перегибах хомутов по крайней мере через один, при ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом (см.рис. 5,б).
138. В чем заключаются особенности расчета гибких сжатых элементов (учет влияния продольного изгиба)?

Применять очень гибкие центрально-сжатые элементы нерациональоно, поскольку несущая способность их сильно снижается вследствие большой деформативности. Во всех случаях элементы из тяжелого бетона и бетона напористых заполнителях должны иметь гибкость в любом направлении:
λ= lo/i≤200 (3)
а колонны зданий:
λ= lo/i≤120 (4)

129. Приведите зависимость для определения предельного значения поперечной силы, воспринимаемой бетоном над наклонной трещиной.

Qb- поперечная сила, воспринимаемая бетоном над наклонным сечением;

Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны над вершиной наклонного сечения, определяют по эмпирической формуле;

(3)
где:

(4)
Значение Q_bпринимают не более 2,5R_btbh_oи не менее 0,5R_btbh_o.
130. Приведите зависимость для определения усилия в поперечных стержнях, пересекаемых наклонной трещиной.

Qsw- сумма осевых усилии в поперечных стержнях (хомутах), пересекаемых наклонной трещиной.

Усилие Qsw определяют по формуле:
Q_sw= 0,75 q_sw c_o(5)

где q_sw - усилие в хомутах на единицу длины элемента, равное:

(6)

c_о - длина проекции наклонной трещины, принимаемая равной с, но не более 2h_o.;

Аsw- площадь сечения хомутов в одной плоскости.
131. Запишите условие прочности по наклонному сечению изгибаемого железобетонного элемента на действие изгибающего момента.

Прочность элемента по наклонному сечению на действие изгибающего момента обеспечивается следующими условиями:

(10)

(11)

(12)
МD - изгибающий момент от нагрузки и опорной реакции балки (при их расчетном значении), действующих на рассматриваемом участке балки, взятый относительно точки D (след оси, проходящей через точку положения равнодействующей напряжений в сжатой зоне и перпендикулярной плоскости действия момента); Ms- сумма моментов от усилий в продольной арматуре относительно той же точки; Msw- сумма моментов от усилий в поперечных арматурных стержнях, пересекаемых наклонным сечением, относительно той же точки.

132. Какие конструктивные требования должны выполняться, чтобы обеспечить прочность наклонных сечений изгибаемых железобетонных элементов по изгибающему моменту?

Для обеспечения прочности наклонных сечений на действе изгибающего момента рабочие стержни, обрываемые в пролете, заводят за точку теоретического обрыва, т. е. за нормальное сечение, в котором внешний момент становится равным несущей способности сечения без учета обрываемых стержней (рис.5), на длину не менее W, определяемую по формуле:
W=Q/(2qsw) + 5d≥20d (13)
где Q- поперечная сила в нормальном сечении, проходящем через точку теоретического обрыва; qsw- усилие в хомутах на единицу длины элемента; 5d - минимальная длина зоны анкеровки обрываемого стержня.
133. Что понимают под эпюрой материалов (арматуры) в изгибаемых железобетонных элементах?
Под эпюрой арматуры понимают эпюру изгибающих моментов, выдерживаемых арматурой элемента. Она наглядно показывает для каждого его сечения превышение величины изгибающего момента, соответствующего площади сечения арматуры, по сравнению с его теоретическим значением; чтобы это превышение свести к минимуму, необходимо лишнюю арматуру оборвать в пролете или перевести в верхнюю зону.

134. Назовите классификацию сжатых элементов по типу армирования.

К центрально сжатым элементам условно относят: промежуточные колонны в зданиях и сооружениях; верхние пояса ферм, загруженных по узлам; восходящие раскосы и стойки ферменной решетки (рис. 1), а так же некоторые другие конструктивные элементы.

По форме поперечного сечения сжатые элементы со случайным эксцентриситетом выполняют чаще всего квадратными или прямоугольными, реже круглыми, многогранными, двутавровыми.

135. Как определяется эксцентриситет в сжатых элементах?

В действительности, из-за несовершенства геометрических форм элементов конструкций, отклонения их реальных размеров от назначаемых по проекту, неоднородности бетона и других причин обычно центральное сжатие в чистом виде не наблюдается, а происходит внецентренное сжатие с так называемыми случайными эксцентриситетами.

В зданиях действуют сжимающие силы N и изгибающие моменты М поперечные силы Q.

Расстояние между направлением сжимающей силы и продольной осью элемента ео называется эксцентриситетом. В общем случае в любом месте элемента статически определимых конструкций значение эксцентриситета определяют по выражению:
eo= M/N+ea (1)
где еа - случайный эксцентриситет.

Для элементов статически неопределимых конструкций принимают:
eo= M/N, но не менее еа (2)
136. Перечислите принципы конструирования продольной и поперечной арматуры колонн.

Колонны армируют продольной стержневой арматурой диаметром 12...40 мм (рабочая арматура), преимущественно горячекатаной стали класса A-400-500 и термомеханически упрочненной А540, а также поперечной стержневой горячекатаной арматурой классов A-400 А-300, А-240 и проволокой класса В-500 (рис. 3). Продольную и поперечную арматуру сжатых со случайными эксцентриситетами и внецентренно сжатых элементов объединяют в плоские и пространственные каркасы, сварные или вязаные (рис. 4…5).

Насыщение поперечного сечения продольной арматурой элементов, сжатых со случайными эксцентриситетами, оценивают коэффициентом μ по формуле или процентом армирования (значения в 100 раз больше), где под As подразумевается суммарная площадь сечения продольных стержней. В практике для сжатых стержней обычно принимают армирование не более 3%.

137. Каковы конструктивные особенности сжатых элементов при эксцентриситетах больше случайного?

Во внецентренно сжатых элементах с расчетными эксцентриситетами продольные стержни размещают вблизи коротких граней поперечного сечения элемента (рис.1.4.5): арматуру S с площадью сечения As у грани, более удаленной от сжимающей силы, и арматуру S' с площадью сечения А': у грани, расположенной ближе к продольной силе. Насыщение поперечного сечения внецентренно сжатых элементов оценивают коэффициентом армирования по площади сечения рабочих стержней продольной арматуры, расположенных у одной из коротких граней. Армирование внецентренно сжатых стержней составляет 0,5...1,2 % площади сечения элемента.
138. В чем заключаются особенности расчета гибких сжатых элементов (учет влияния продольного изгиба)?

Предварительное напряжение применяют для внецентренно сжатых элементов с большими эксцентриситетами сжимающей силы, когда изгибающие моменты значительны и вызывают растяжение части сечения, а также для элементов очень большой гибкости, Повышение трещиностойкости и жесткости элемента посредством предварительного напряжения полезно в первом случае для эксплуатационного периода, во втором для периода изготовления, транспортирования и монтажа.

Применять очень гибкие центрально-сжатые элементы нерациональоно, поскольку несущая способность их сильно снижается вследствие большой деформативности. Во всех случаях элементы из тяжелого бетона и бетона напористых заполнителях должны иметь гибкость в любом направлении:
λ= lo/i≤200 (3)
а колонны зданий:
λ= lo/i≤120 (4)
Здесь i- радиус инерции сечения элемента в плоскости эксцентриситета продольной силы; 10- расчетная длина сжатого элемента.
139. Охарактеризуйте два случая разрушения внецентренно сжатых элементов.

При нагружении элементов любого симметричного сечения, внецентренно сжатых в плоскости симметрии, до предела их несущей способности в стадии III наблюдается два случая разрушения.

1 2 3 4 5 6 7 8 9 ... 21