Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных...


^ Расчет частей таврового профиля

Тавровые сечения встречаются в практике очень нередко: как в отдельных железобетонных элементах ( опорах ), так и в составе конструкций – в цельных ребристых и сборных панельных перекрытиях.

В сопоставлении с прямоугольным Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... тавровое сечение существенно прибыльнее, ибо при фактически одной и той же несущей возможности ( которая не находится в зависимости от площади сечения растянутой зоны ) бетона расходуется существенно меньше вследствие сокращения размеров растянутой зоны Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных.... По этой же причине оптимально тавровое сечение с полкой в сжатой зоне.

Почти всегда элементы таврового профиля с обыкновенной арматурой имеют одиночное армирование, которое рассматривается ниже.

^ Проверка прочности. Различают два варианта расположения нейтральной оси Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных...:

- в границах полки ( рис. 6.3,а);

- в границах ребра ( рис.6.3,б )




Рис.6.3. Два расчетных варианта тавровых сечений

а- нейтральная ось проходит в границах полки; б- то же, в ребре


Расчетный случай определяется из Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... условия:



(6.9)

При выполнении условия (6.9) граница сжатой зоны проходит в полке. При оборотном неравенстве она пересекает ребро.

Случай 1.



Проверка прочности производится как для прямоугольного сечения шириной .

Случай 2.



(6.10)


(6.11)

либо



(6.12)


(6.13)

Из (6.11) определяют х :



При проверку прочности Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... делают по условию (6.10)

При проверку прочности делают по условию




Подбор арматуры. Подбор арматуры делают зависимо от расчетного варианта, который определяют из последующего условия



(6.14)

Случай 1 имеет место при выполнении условия (6.14). Подбор создают как для прямоугольного Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... сечения шириной .

Варианта 2 имеет место при невыполнения условия (6.14). Из условия (6.12)




При всем этом должно производиться условие . Если оно не производится, то наращивают класс бетона либо размеры сечения. Из формулы (6.13)

где

^ ЛЕКЦИЯ 7, 8

РАСЧЕТ Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... ПРОЧНОСТИ ПО НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ

1.Общие сведения. Схема разрушения по наклонным сечениям

На приопорных участках изгибаемых частей из-за совместного деяния поперечной силы Q и изгибающего момента М образуются наклонные трещинкы. На рис.7.1,а представлены Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... направления основных (т.е. наибольших) сжимающих и основных растягивающих σmt напряжений. Наклонное сечение находится в критериях плоского напряженного состояния “растяжение – сжатие” ( рис. 7.1, б), которое характеризуется теми же 3-мя стадиями, что Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... и обычное сечение.

Существует два типа наклонных трещинок:

трещинкы первого типа начинаются от растянутой грани элемента сначала в обычном сечении, а потом наклоняются по линии движения основных сжимающих напряжений;

трещинкы второго типа образуются в средней Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... по высоте сечения зоне. Предпосылкой их появления являются главные растягивающие напряжения .

Наличие поперечной арматуры Аsw фактически не приводит к повышению

сопротивления образованию трещинок. Места образования наклонных трещинок, угол их наклона, развитие и раскрытие Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... по высоте зависят от многих причин: вида нагрузки, формы профиля, вида армирования, соотношения М/Q и др.


Рис. 7.1 Напряженно – деформированное состояние изгибаемых балок в приопорных зонах: а – схема балки, полосы деяния Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... основных растягивающих (1) и основных сжимающих (2) напряжений, эпюры М и Q ; б – напряженное состояние наклонного сечения, в – типы наклонных трещинок ( 3 – 1-ый тип, 4 – 2-ой тип).


Разрушение по наклонным сечениям может произойти по трем Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... схемам. Разглядим эти схемы тщательно.

Схема 1. Разрушение происходит в итоге раздробления бетона сжатой зоны в полосах меж наклонными сечениями от деяния основных сжимающих напряжений . В обозначенных блоках имеет место плоское (двухосное) напряженное состояние Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... “сжатие – растяжение”. Растяжение, возникающее от в бетоне и в А sw (рис. 7.2,а), значительно понижает крепкость бетона на сжатие, в итоге чего в момент разрушения существенно меньше Rb (<

Рис. 7.2 Разрушение изгибаемого элемента по Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... наклонной полосе меж наклонными трещинками в итоге раздробления бетона а – схема разрушения; б – сечение элемента


Схема 2 Разрушение происходит при текучести Аsw и срезе бетона сжатой зоны (при всем этом наблюдается обоюдное смещение частей элемента Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... по вертикали) от доминирующего (преимущественного) деяния поперечной силы Q. При всем этом в сжатой зоне действуют как срезающие касательные напряжения (возникающие от Q), так и сжимающие (от М), т.е. бетон находится в Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... состоянии плоского напряженного состояния “ сжатие – срез”. Эпюры и в упругой стадии (стадии I н.д.с.) и в стадии разрушения (стадии III н.д.с.) в элементах прямоугольного профиля Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... приведены на рис. 7.3, в, г. Эта схема имеет место при сильной отлично заанкеренной продольной арматуре, препятствующей обоюдному повороту обеих частей элемента и именуется разрушением по сжатой зоне. Напряжения в Аs < Rs , в Аsw = Rsw, в Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... бетоне = Rbq.


Рис 7.3 Разрушение изгибаемого элемента по наклонному сечению в итоге среза бетона сжатой зоны; а – состояние перед разрушением; б – то же, после разрушения; в- эпюры и в упругой Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... стадии; г – то же, перед разрушением; д – сечение элемента


Схема 3 Разрушение происходит или из-за текучести продольной арматуры, или из-за нарушения ее анкеровки от доминирующего деяния изгибающего момента М. При всем этом наблюдается Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... обоюдный поворот обеих частей балки вокруг общего шарнира, размещенного в центре масс сжатой зоны, которая с ростом нагрузки сокращается и в предстоящем разрушается от сжимающих напряжений . Такое разрушение имеет место при понижении количества Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... продольной арматуры в приопорной зоне в итоге некорректно выполненного ее обрыва либо недостаточной анкеровки на опорах, к примеру, в цельной конструкции при вязаном каркасе. Оно аналогично разрушению балки при извиве по нормальному Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... сечению по случаю один и именуется разрушением по растянутой зоне (рис. 7.4).




Рис 7.4 Разрушение изгибаемого элемента по наклонному сечению в итоге текучести продольной арматуры либо нарушения ее анкеровки а – состояние перед разрушением; б – то Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... же, после разрушения из-за текучести As; в – сечение элемента; 1 – шарнир в центре масс сжатой зоны; 2 – обрываемая арматура Аs


^ 2.Расчет прочности по полосе меж наклонными сечениями

Расчет производится из условия:



где ;

Q – поперечная Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... сила в обычном сечении на расстоянии от опоры (рис. 7.5).




Рис. 7.5 К расчету прочности по полосе меж наклонными сечениями


^ 3. Расчет прочности по наклонным сечениям на действие поперечной силы




Рис. 7.5 К расчету прочности по наклонным сечениям на Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... действие поперечной силы


Расчет делают из условия

, (7.1)

где Q – поперечная сила на расстоянии с от опоры (при всем этом следует учесть возможность отсутствия временной нагрузки на приопорном участке длиной с Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... );

Qb – поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;

Qsw – поперечная сила, воспринимаемая хомутами в наклонном сечении.

Поперечную силу Qb определяют по формуле

,

где

, (7.2)

т.е.



где - коэффициент, учитывающий воздействие подготовительного напряжения; Np=0,7P, P – усилие обжатия Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... от Аsp, расположенной в растянутой зоне; Nb=1,3RbA1 Np, A1= bh (без учета свесов сжатой полки).

Допускается определять по формуле:

.

Значение Qb принимают:

,

т.е. . (7.3)

Усилие Qsw определяют по формуле:


,

где Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... , с0 – длина проекции наклонной трещинкы, принимаемая с0=с2h0.

Хомуты учитываются в расчете, если соблюдается условие


. (7.4)


Допускается при невыполнении условия (7.4) учесть хомуты в расчете, но при всем этом понизить до выполнения условия


, (7.5)

а значение Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... , приобретенное из (7.5), подставить в (7.2) и (7.3) и принимать в расчетах





в данном случае принимают с0 = 2h0.

Определение значения с

При проверке условия (7.1) в общем случае задаются разными значениями с, не превосходящими расстояние от опоры Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... до сечения с Мmax и менее 3h0.

При действии на элемент сосредоточенных сил значение с принимают равным (рис. 7.7)





Рис. 7.7 К определению значения с




, i=1,2,3…- номер сосредоточенной силы.


При принимают .

При действии на элемент умеренно распределенной Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... нагрузки q невыгоднейшее значение с принимают равным

. (7.6)


Если при всем этом (7.7)


либо при ,


то следует принимать (7.8)

В формулах (7.7) и (7.8) .

Значение q1 в формулах (6.6) и (6.8) определяют последующим образом:

а) при действии сплошной умеренно Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... распределенной нагрузки q


q1=q (7.9)


б) если нагрузка q содержит в себе временную нагрузку, которая приводится к эквивалентной по моменту умеренно распределенной нагрузке qv ,то

q1=q-0,5qv (7.10)

При всем этом в условии (7.1) принимают

Q Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных...=Qmax-q1c.

Шаг хомутов у опоры, учитываемых в расчете, должен быть

(7.11)


Не считая того , должны быть выполнены последующие конструктивные требования:

- поперечник поперечной арматуры dsw в вязаных каркасах должен быть dsw6 мм, в сварных Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... каркасах dsw принимают из условия сварки с ds.max (большим поперечником продольной арматуры)

- при расчетной Asw принимают у опоры




- в просвете принимается



- при наличии расчетной сжатой арматуры As1 шаг ;

- при количестве Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... As1 >1,5% шаг .

Определение требуемой интенсивности хомутов qsw при действии только умеренно распределенной нагрузки q.

qsw определяется зависимо от , где q1 – по ф.ф. (7.9) и (7.10):


- при (7.12)


- при (7.13)


Если при всем этом , то . Тут Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... Mb – по формуле (7.2), Qb,min – по формуле (7.3), q1 - по формуле (7.9) либо (7.10).

В случае, если , то





При уменьшении интенсивности хомутов от опоры к просвету с qsw1 до qsw2 (к примеру, при увеличении шага хомутов Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных...) следует проверить условие (7.1) при значениях c>l1 (l1 – длина участка с интенсивностью хомутов qsw1 (рис 7.8).





Рис. 7.8 Уменьшение интенсивности хомутов от опоры к просвету


При всем этом значение Qsw принимается равным

- если

- если Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных...

Тут .

При действии на элемент умеренно распределенной нагрузки длина участка l1 с интенсивностью хомутов qsw1 определяется зависимо от величины :

- если , то

, где .

При всем этом, если , то

- если , то

(7.14)

Если , то l1 рассчитывается при и , при Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... всем этом в формуле (7.14) принимается .


^ 4.Расчет прочности по наклонным сечениям на действие изгибающего момента

Рис 7.9 К расчету по наклонным сечениям на действие изгибающего момента


Расчет производится из условия :

,

где М – момент Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... в наклонном сечении с длиной проекции с от наружных сил, расположенных по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения;

Ms – момент, воспринимаемый продольной арматурой, пересекающей наклонное сечение;

Мsw – момент, воспринимаемый поперечной арматурой, пересекающей Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... наклонное сечение.

,

где - усилие в продольной растянутой арматуре. Если наклонное сечение пересекает Аsp без анкеров в границах длины ее зоны анкеровки lan, то

,

где ls – смотри рис. 7.9;

lan – смотри ниже.

При наличии анкеров арматуры у Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... As



При отсутствии у арматуры As анкеров

,

где las – длина зоны анкеровки ненапрягаемой арматуры, определяемая по формуле (7.15).

При приварке к As поперечной либо распределительной арматуры Ns2 возрастает на величину Nw, определяемую по формулам пособий.

, (7.15)

где Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... - расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном ,

- коэффициент, учитывающий воздействие поверхности арматуры (находится в зависимости от профиля и поперечника арматуры. Так, для гладкой арматуры класса А240 , для арматуры классов А Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных...300-А1000 );

- коэффициент, учитывающий воздействие поперечника арматуры принимаемый равным:

1,0 – при

0,9 – при

- коэффициент, учитывающий воздействие поперечного обжатия бетона и поперечной арматуры, принимаемый равным:

а) для последних свободных опор балок

- при ;

- при и ;

где ;

Fsup, Asup - опорная реакция Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... и площадь опирания балки.

При наличии поперечной арматуры, обхватывающей без приварки продольную арматуру, коэффициент делится на величину (где Asw и s – площадь сечения огибающего хомута и его шаг) и принимается

б) для свободных Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... концов консолей =1

В любом случае принимается ;

zs – плечо внутренней пары сил, определяемое по формуле

,

но при наличии ( без ) . Допускается принимать zs=0,9h0.

Msw определяется по формуле ,

где qsw – по формуле (7.17), а с по Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... формуле (7.16)

Определение с

Для свободно опертых балок при умеренно распределенной нагрузке невыгоднейшее наклонное сечение начинается от грани опоры и имеет проекцию с , равную

, (7.16)

где (7.17)


ЛЕКЦИЯ 9


^ СЖАТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ


1. Конструктивные особенности сжатых частей

К центрально Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных...-сжатым элементам условно относят: промежные колонны в зданиях и сооружениях; верхние пояса ферм, загруженных по узлам; восходящие раскосы и стойки ферменной решетки (рис. 9.1), также некие другие конструктивные элементы. В реальности, из-за Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... несовершенства геометрических форм частей конструкций, отличия их реальных размеров от назначаемых по проекту, неоднородности бетона и других обстоятельств обычно центральное сжатие в чистом виде не наблюдается, а происходит внецентренное сжатие с Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... так именуемыми случайными эксцентриситетами.

По форме поперечного сечения сжатые элементы со случайным эксцентриситетом делают в большинстве случаев квадратными либо прямоугольными, пореже круглыми, многогранными, двутавровыми. Размеры поперечного сечения колонн определяют расчетом. В целях стандартизации опалубки и Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... арматурных каркасов размеры прямоугольных колонн назначают кратными 50 мм, лучше кратными 100 мм. Чтоб обеспечить не плохое качество бетонирования, цельные колонны с поперечными размерами наименее 250 мм не рекомендуется использовать. В критериях Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... внецентренного сжатия находятся колонны одноэтажных производственных построек, загруженные давлением от кранов, верхние пояса безраскосных ферм, стенки прямоугольных в плане подземных резервуаров, воспринимающие боковое давление грунта либо воды и вертикальное давление от покрытия Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... (рис. 9.2). В их действуют сжимающие силы N, изгибающие моменты М и поперечные силы Q.




Рис 9.1. Центрально-сжатые элементы (со случайными эксцентриситетами):

1- промежные колонны (при схожем двухстороннем загружении); 2- верхний пояс ферм (при узловом приложении нагрузки); 3- восходящие Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... раскосы; 4 – стойки; F – нагрузка от покрытия

Расстояние меж направлением сжимающей силы и продольной осью элемента е0 именуется эксцентриситетом. В общем случае в любом месте элемента статически определимых конструкций значение эксцентриситета определяют по Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... выражению

, (9.1)

где еа - случайный эксцентриситет.



Рис. 9.2. Внецентренно сжатые элементы

а – колонна производственного строения; б – верхний пояс безраскосной фермы; в – стенка подземного

резервуара; F – нагрузка от покрытия; D – давление от крана


Для частей статически неопределимых конструкций принимают

, но более Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... еа . (9.2)

По нормам случайные эксцентриситеты еа следует принимать равными большему из последующих значений: 1/30 высоты сечения элемента; 1/600 длины элемента (либо ее части меж местами, закрепленными от поперечных перемещений). В сборных конструкциях следует Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... учесть возможность образования случайного эксцентриситета вследствие смещения частей на опорах из-за некорректности монтажа; при отсутствии опытнейших данных значение этого эксцентриситета принимают более 10 мм.

Внецентренно сжатые элементы целенаправлено делать с Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... развитыми поперечными сечениями в плоскости деяния момента.

Для сжатых частей используют бетон классов по прочности на сжатие не ниже В15, для очень загруженных - не ниже В25.

Колонны армируют продольной стержневой арматурой поперечником Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... 12...40 мм (рабочая арматура), в большей степени горячекатаной стали класса А400, также поперечной стержневой горячекатаной арматурой классов А400, А300, А240 и проволокой класса В500 (рис. 9.3). Продольную и поперечную арматуру сжатых со случайными эксцентриситетами Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... и внецентренно сжатых частей объединяют в плоские и пространственные каркасы, сварные либо вязаные (рис. 9.4, 9.5).

Насыщение поперечного сечения продольной арматурой частей, сжатых со случайными эксцентриситетами, оценивают коэффициентом либо процентом армирования (значения в 100 раз больше), где Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... под As предполагается суммарная площадь сечения продольных стержней. В практике для сжатых стержней обычно принимают армирование менее 3%.

Во внецентренно сжатых элементах с расчетными эксцентриситетами продольные стержни располагают в близи маленьких граней поперечного сечения Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... элемента (рис. 9.5): арматуру S с площадью сечения у грани, более удаленной от сжимающей силы, и арматуру S' с площадью сечения у грани, расположенной поближе к продольной силе. Насыщение поперечного Расчет элементов таврового профиля - Сущность железобетона. Структура и классификация бетона. Прочность при различных... сечения внецентренно сжатых частей оценивают коэффициентом армирования по площади



rannie-vostochnie-perevodi-novogo-zaveta-14-glava.html
rannie-vostochnie-perevodi-novogo-zaveta-3-glava.html
rannie-vostochnie-perevodi-novogo-zaveta-8-glava.html