Раздел: Документация
0 ... 30 31 32 33 34 35 36 ... 290 Стадия I Стадия 1а Стадия IIСтадия Па Of,  Случай 1Сличай 2 эпюра моментов Рис. 3.4. Стадии напряженного состояния при изгибе ний допускается использование зависимостей сопротивления упругих материалов. Конечным этапом стадии являются стадия 1а, при которой напряжения в бетоне на растянутой грани балки достигают предела прочности на растяжение Rbt. Стадия II наступает с появлением трещин в растянутой зоне, так что характерным для этой стадии является работа железобетона при наличии трещин. Напряжения в растянутой зоне бетона в сечении, проходящем по трещине, принимаются равными нулю по всей высоте растянутой зоны. Небольшими растягивающими напряжениями на участке между концом трещины и нейтральной осью обычно пренебрегают. Напряжения в сжатой зоне бетона в стадии II остаются меньше призменной прочности Rb, в растянутой арматуре в начале равны as, а на конечном этапе, т.е. в стадии На, могут достигать предельных Rs. Стадия III характеризуется разрушением элемента - напряжения в сжатой зоне бетона и в растянутой арматуре достигают предельных значений RbnRs. При этом трещины в растянутой зоне раскрываются, жесткость балки снижается, прогибы быстро растут и балка разрушается. Характер разрушения балок в стадии III зависит от количества и механических свойств растянутой арматуры. В нормально армированных балках, в которых количество растянутой арматуры не превышает определенного предела, разрушение начинается со стороны растянутой арматуры. По достижении в ней предела текучести происходит быстрое нарастание пластических деформаций арматуры и прогибов балки, вследствие чего напряжения в сжатой зоне бетона достигают предела прочности на сжатие и бетон разрушается. Таким образом, перед разрушением железобетонного элемента в нормальном сечении образуется «пластический шарнир», в котором напряжения, как в арматуре, так и в бетоне, достигают предельных значений. На основании этого принципа (предложенного А.Ф. Лолейтом) расчетные формулы несущей способности элемента могут быть получены из одних только условий статики. Если в качестве растянутой арматуры применена сталь с малым относительным удлинением при разрыве (менее 3-4%), разрушение сжатой зоны бетона и растянутой арматуры происходит почти одновременно и хрупко. В изгибаемых элементах с весьма высоким содержанием растянутой арматуры (переармированных) разрушение начинается со стороны сжатой зоны бетона, при этом в растянутой арматуре напряжения могут не достигать предельных значений. У загруженной железобетонной балки в сечениях с различными величинами изгибающих моментов могут одновременно наблюдаться все указанные стадии напряженного состояния (рис. 3.4, б). Зависимость между напряжениями и деформациями при изгибе железобетонного элемента в разных стадиях напряженного состояния различна. Напряжения и деформации в сжатой зоне балок связаны такой же зависимостью, как при сжатии, а в растянутой зоне - как при центральном растяжении. До образования трещин в растянутой зоне работает все сечение элемента. Эпюры напряжений перед образованием трещин (в стадии 1а) могут быть приняты (рис. 3.5, а) в сжатой зоне треугольной, а в растянутой - прямоугольной (ввиду значительного развития пластических деформаций в растянутой зоне бетона). Определим высоту сжатой зоны сеченияхсгс и величину изгибающего моментаМсгс перед образованием трещин для сечения любой формы, симметричной относительно вертикали. В бетоне сжатой зоны, работающем в упругой стадии (v = 1), краевое напряжение (рис. 3.5): Стадия 1а А, 1
•=? ¥ j А, Стадия II  jt-С J 111 -iPt-A. ч тГТТТТГГГГГггг I Рис. 5.5. Напряженно-деформированное состояние изгибаемого элемента: а - перед образованием трещин; б - после образования трещин г, 2Rb, Напряжение в сжатой арматуре й-; а в растянутой согласно (3.7) h-x„. 2aRk. (3.11) (3.12) Составим уравнения проекций на продольную ось всех сил, приложенных к рассматриваемой части элемента: о А + Rh,Ah, -оА-со.а.А. = 0, где As и As - площади сечения арматуры растянутой и сжатой зон, Аъ и 0 ... 30 31 32 33 34 35 36 ... 290
|
