23. Розрахунок міцності згинальних залізобетонних елементів з несучою жорсткою арматурою.
У розрахунках міцності ел-в зусилля, сприймаємо сеч-м, опр-т по расч сопр-м мат-в з урахуванням коеф-в усл-й роботи. При цьому приймають слід їхнього положення: 1. опір бет розтягуванню прин-т = 0; 2. опір бетону сж-ю представляється напругами, рівними Rb, і рівномірно розподіленими по сж зоні бет; 3. розтягувальні напруги в арм приймають трохи більше розрахункового опору розтягуванню RS; 4. стискаючі напруги в арм приймають трохи більше розрахункового опору стиску σsc≤Rsc.
Ум-я міцності - мом зовнішніх сил не д.б. > мом всередину зусиль: M≤Mult, М - изг мом від зовнішніх нагр; Mult - гранична ізг мом. Отн. осі, що проходить через ц/т ц.т. зрост арм їм вид: М≤RbSb+ σscAs’zs, M=Ne; e – ексц-т; Sb - статич момент площі сеч-я бет сж зони; zS - расст-е м/в ц.т. раст і сж арм.
Напряж-е в арм σS залежить від відн вис сж зони бет: ξ = Х / h0, Х - вис сж зони бет; h0 - корисна вис січ-я.
Розтягуючий напр-я в арм поч-т досягати перед знач-й σs → RS, коли вис сж зони Х наближ-ся до максимально допустимої - гранична вис сж зони:
Для ненапружуваної арм з фізичною межею плинності ξs, el = Rs / Es.
Для напруженої арм, розташованої в сж зоні, расч сопр-е сж Rsc д.б. замінено напругою σsc, що дорівнює: = (500-σsp') - при обліку коеф-та усл-й раб бет γb1=0,9; =(400- σsp') при γb1=1,0, де σsp' - ізм-е передує напряж-я в арм, знач-е кіт. опр-ся з коэф-м γsp=1,1.
24. Розрахунок стиснених елементів кільцевого перерізу25. Стислі залізобетонні елементи, види поперечного перерізу. Величини випадкових ексцентриситетів. Розрахунок центрально стислих залізобетонних колон.
При стисканні довгого елемента характерна втрата стійкості (див. малюнок). При цьому характер роботи стисненого елемента дещо нагадує роботу елемента, що згинається, проте вбільшості випадків розтягнутої зони в елементі немає.
Якщо вигин стиснутого елемента значний, він розраховується як позацентрово стислий. Конструкція позацентрово стиснутої колони подібна до центрально стиснутої, але ці елементи працюють (і розраховуються) по-різному. Також елемент буде позацентрово стиснутий, якщо крім вертикальної сили на нього діятиме значна горизонтальна сила (наприклад вітер, тиск ґрунту на підпірну стінку).
1 - поздовжня арматура
2 - поперечна арматура
У стислому елементі вся поздовжня арматура (1) стиснута, вона сприймає стиск разом із бетоном. Поперечна арматура (2) забезпечує стійкість арматурних стрижнів, запобігає їх витріщуванню.
Центрально стислі колони проектуються квадратного перерізу.
Позацентренно стислі. Міцність перерізів, нормальних до поздовжньої осі позацентрово стислих елементів, перевіряють за умов:
NП≤[N]; NП·e≤[M], де NП – наведена поздовжня сила, е – ексцентриситет поздовжньої сили NП щодо центру тяжкості розтягнутої чи найменш стиснутої арматури
[N], [M] – граничні поздовжня сила та згинальний момент, які можуть бути сприйняті перетином при заданому ексцентриситеті е.
При розрахунку позацентрово стиснутих бетонних елементів слід враховувати випадковий ексцентриситетеа,що приймаються не менше:
1/600 довжини елемента або відстані між його перерізами, закріпленими від усунення; 1/30 висоти перерізу; 10 мм.
Для елементів статично невизначених конструкцій (наприклад, защемлених по кінцях стовпів) значення ексцентриситету поздовжньої сили щодо центру тяжкості перерізуепроприймають рівним значенню ексцентриситету,отриманому із статичного розрахунку, але не меншееа.
Для елементів статично визначальних конструкцій ексцентриситетепроприймають рівним сумі ексцентриситетів - із статичного розрахунку конструкцій та випадкового.
Розрахунок центрально-стислих з/б колон.
До стиснених елементів належать колони багатоповерхових та одноповерхових будівель, стійки фахверка, стійки естакад, верхні пояси ферм, стислі елементи ґрат, палі. Зазвичай стислі елементи колон виготовляються із бетону (min).
Для поздовжнього армування використовують арматуру класу S240, S400, S500 та поперечну арматуру S240 та арматурний дріт S500 d=5мм. Для зварних каркасів min d поперечної арматури становить ¼ поздовжньої арматури.
Поперечна арматура встановлюється з конструктивних міркувань для створення каркасу та забезпечення стійкості поздовжньої арматури.
Крок поперечної арматури приймається залежно від діаметра поздовжньої арматури відповідно до СнІп і приймається 20d для зварних каркасів і не більше 500 мм.
Розрахунок провадиться з умови: ;
-Коеф вчить вплив поздовжнього вигину і випадкового ексцентриситету приймається за табл. 7.2, або розрах. За формулою.
При відомому поєднанні задаємося попередньо тоді (1)→
При призначенні розмірів колони розміри приймаємо кратно 50 мм.
Визначаємо гнучкість колони:
-висота елемента у світлі
=1, для колон
→ з 3-х положень
Визначаємо необхідну площу арматури: