Общие сведения к сжатым элементам относят
 Скачать 0.78 Mb.
|
|
11.1 Общие сведения К сжатым элементам относят : • колонны ; • верхние пояса ферм , загруженные по узлам , восходящие раскосы и стойки решетки ферм ; • элементы оболочек ; • элементы фундамента ; • стены 11.2 Центрально сжатые элементы Центрально сжатые элементы – элементы , в которых сжимающие силы действуют по оси элемента Кроме того , из - за несовершенства геометрических форм элементов конструкции , неоднородности бетона центральное сжатие в чистом виде не наблюдается , а происходит внецентренное сжатие с так называемыми случайными эксцентриситетами е а Величина случайного эксцентриситета принимается не менее : • 1/600 длины элемента l 0 или расстояния между его сечениями , закрепленными от смещения ; • 1/30 высоты сечения элемента h ; • 10 мм где l 0 расчетная длина элемента • ll,rui • CTaTlf'leCKH onpe.l\eJlHMhlX I(oHCTpyKUKif S pac'leT BBOJVIT 3KcueH- • TPHCKTeT eo = M I N + e •. ,ll,ruI CTanf'leCKH Heonpe.l\eJTHMblX 601lb- • IDee H3 3Ha'leHHii eo = MIN He•. • Стр 176 вверху Сжатые гибкие элементы , не имеющие заданных эксцентриситетов , рассматривают как центрально сжатые , а снижение их несущей способности и влияние случайных эксцентриситетов ( в пределах допустимого ) учитывают коэффициентом продольного изгиба φ ( таблица 7.1 СП 63.13330) 11.3 Внецентренно сжатые элементы – элементы , в которых расчетные продольные сжимающие силы N действуют с эксцентриситетом продольного усилия е 0 по отношению к вертикальной оси элемента или на которые одновременно действуют осевая продольная сжимающая сила N и изгибающий момент М • Для элементов статически определимых систем проектный эксцентриситет е 0 принимают не менее суммы начального и случайного эксцентриситета , т е e 0 ≥ e 0N + e a • Для элементов статически неопределимых систем проектный эксцентриситет е 0 принимают не менее случайного е а , т е e 0 ≥ e a Расчетные схемы внецентренно сжатых элементов Расчет элементов , работающих на сжатие при расположении продольной сжимающей силы за пределами поперечного сечения элемента производится по формулам • случай 1 – случай малых эксцентриситетов ξ ≥ ξ R ( рис в ); • случай 2 – случай больших эксцентриситетов ξ ≤ ξ R ( рис б ). Случай 1. Все сечение сжато Перед разрушением колонн прямоугольного сечения напряжения в бетоне достигают предельной призменной прочности Rb , напряжения в сжатой арматуре – предела текучести Расчет внецентренно сжатых бетонных элементов при расположении продольной сжимающей силы в пределах поперечного сечения элемента производят из условия N ≤ Rb · Ab, где N - действующая продольная сила ; А b - площадь сжатой зоны бетона , определяемая из условия , что ее центр тяжести совпадает с точкой приложения продольной силы N ( с учетом прогиба ). Для элементов прямоугольного сечения : Допускается расчет внецентренно сжатых элементов прямоугольного сечения при эксцентриситете продольной силы e0 ≤ h/30 и l0 ≤ 20h производить из условия N ≤ φ · Rb · A где А - площадь поперечного сечения элемента ; φ - коэффициент , принимаемый при длительном действии нагрузки по таблице 7.1 в зависимости от гибкости элемента Случай 2. Напряженное состояние ( как и разрушение ) близко к напряженному состоянию изгибаемых элементов по случаю 1. В стадии II НДС в растянутой зоне образуются нормальные трещины и растягивающее усилие воспринимается растянутой арматурой В стадии III – наступает плавное разрушение элементов : разрушение начинается с достижения предела текучести в растянутой арматуре , а заканчивается достижением предельного сопротивления бетона и арматуры сжатой зоны 12.4 Конструктивные требования к сжатым элементам Требования к геометрическим размерам – п .10.2, СП 63. Размеры сечений внецентренно сжатых элементов для обеспечения их жесткости рекомендуется принимать такими , чтобы их гибкость l 0 /i в любом направлении не превышала : • 200 - для железобетонных элементов ; • 120 - для колонн , являющихся элементами зданий ; • 90 - для бетонных элементов Требования к армированию – п .10.3, СП 63. • Минимальные толщины защитного слоя бетона рабочей арматуры для колонн – 20 мм • Минимальные расстояния между стержнями арматуры - 10.3.5. • Продольное армирование - 10.3.6. 0,1 % - во внецентренно сжатых элементах при гибкости - l 0 /i ≤ 17 ( для прямоугольных сечений l 0 /h ≤ 5); 0,25 % - во внецентренно сжатых элементах при гибкости l0/i ≤ 87 ( для прямоугольных сечений l0/h ≤ 25); для промежуточных значений гибкости элементов значение μ s определяют по интерполяции Количество стержней продольной арматуры принимают не менее 4. Следует предусматривать конструктивное армирование (10.3.7): • в местах резкого изменения размеров сечения элементов ; • во внецентренно сжатых элементах , рассчитываемых по прочности без учета работы растянутого бетона , у граней , где возникают растягивающие напряжения ; при этом коэффициент армирования μ s принимают не менее 0,025 %. Наибольшие расстояния между осями стержней продольной арматуры в железобетонных колоннах (10.3.8): • 400 мм - в направлении , перпендикулярном плоскости изгиба ; • 500 мм - в направлении плоскости изгиба Диаметр поперечной арматуры - хомутов (10.3.12) в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов принимают не менее 0,25 наибольшего диаметра продольной арматуры и не менее 6 мм Во внецентренно сжатых линейных элементах (10.3.14) при наличии необходимой по расчету сжатой продольной арматуры в целях предотвращения выпучивания продольной арматуры следует устанавливать поперечную арматуру с шагом не более 15d и не более 500 мм (d - диаметр сжатой продольной арматуры ). Конструкция хомутов ( поперечных стержней , п .10.3.15, СП 63 ) во внецентренно сжатых линейных элементах должна быть такой , чтобы продольные стержни ( по крайней мере через один ) располагались в местах перегибов , а эти перегибы - на расстоянии не более 400 мм по ширине грани При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом По длинным сторонам поперечного сечения при размере его более 800 мм устанавливают конструктивную арматуру из стержней диаметром не менее 12 мм на расстоянии 500 мм 12.5 Каркасы для сжатых элементов 12.6 Учет косвенного армирования Косвенным армированием называется частое расположение поперечной арматуры , способствующее значительному повышению несущей способности центрально сжатого элемента • Из возможных типов косвенного армирования применяют спирали ( либо кольцевую арматуру ) и сварные сетки из арматуры A-240, A-400, A-500 диаметром не более 14 мм и Bp-500. • Сетки и спирали должны охватывать всю рабочую продольную арматуру Резюме : расчетные схемы сжатых элементов 12. Расчет прочности растянутых элементов К растянутым элементам относятся : • Центрально - растянутые элементы – элементы , в нормальном сечении которых точка приложения расчетной силы N совпадает с точкой приложения равнодействующих усилий в продольной арматуре • Основное условие прочности центрально – растянутого элемента получают из условия равновесия ∑ y = 0. • Внецентренно растянутые элементы – это элементы , у которых линия действия внешней продольной растягивающей силы N не совпадает с геометрическим центром тяжести растянутого сечения Расчет прочности внецентренно - растянутых элементов Различают 2 случая внецентренного растяжения : • случай 1 – случай больших эксцентриситетов ( сила N расположена за пределами равнодействующих усилий в арматуре ); • случай 2 – случай малых эксцентриситетов ( сила N расположена между равнодействующими усилий в арматуре ). 1 случай 2 случай Расчёт растянутых элементов В расчетах по нормальным сечениям используются следующие гипотезы : 1. расчет производят по стадии III НДС ; 2. растянутый бетон в работе ( деформировании ) не учитывают ; 3. принята гипотеза о предельном равновесии , т е σ b → R b ; σ s → R s Расчет прочности элементов на местное действие нагрузки Схемы продавливания плитных конструкций |