Раздел: Документация
0 ... 40 41 42 43 44 45 46 ... 290 ность потолка, могут быть применены плиты с ребрами, обращенными вверх, или пустотелые (рис. 5.5, б). В ребристых и пустотелых панелях, изготовляемых на заводе с применением стальных форм и периодическим контролем качества изделий, толщина полок может быть уменьшена до 25-30 мм. 5.2. Расчет прочности изгибаемых элементов по нормальным сечениям Предельное состояние балки по несущей способности характеризуется разрушением либо в нормальном к оси элемента сечении 1, либо в наклонном 2 (рис. 5.6). Разрушение по нормальному сечению вызывается действием изгибающего момента, а по наклонному сечению - действием поперечных сил и реже моментов. В железобетонных нормально армированных изгибаемых элементах разрушение начинается с растянутой арматуры (см. параграф 3.4). По достижении в ней предела текучести резко уменьшается высота сжатой зоны бетона, что вызывает ее разрушение. Лишь в балках с очень большим количеством растянутой арматуры разрушение может начаться со сжатой зоны; при этом напряжения в арматуре будут ниже предела текучести, что экономически невыгодно. В соответствии с описанным характером разрушения железобетонных балок по нормальным сечениям различают два случая расчета: а)первый случай, когда расчет ведется в предположении, что первопричиной исчерпания прочности элемента будет достижение в растянутой арматуре расчетных сопротивлений; б)второй случай, когда расчет ведется в предположении, что прочность элемента исчерпывается вследствие разрушения сжатой зоны бе- * I \  Рис. 5.6. Разрушение балки: 1 - по нормальному сечению; 2 - по наклонному сечению тона раньше, чем напряжения в растянутой арматуре достигнут расчетного сопротивления. 5.2.1. Элементы с одиночной арматурой При первом случае расчета предельное состояние элементов с одиночной арматурой, т.е. с рабочей арматурой, расположенной только в растянутой зоне, если площадь арматуры не превышает некоторого предела, характеризуется достижением в арматуре расчетного сопротивления Rs, а затем или одновременно (но не ранее) - достижением в бетоне расчетного сопротивления сжатию. В предельном состоянии внутренние усилия будут равны: в растянутой арматуре - J?y4s в сжатом бетоне при прямоугольной эпюре напряжений - Ryib (рис. 5.7, а). Принятие в сжатом бетоне эпюры напряжений прямоугольной вместо фактической криволинейной приводит к незначительным погрешностям зато упрощает расчетные формулы. Сопротивлением бетона в растянутой зоне пренебрегают, так как рассматривают сечение, проходящее через трещину. Выведем расчетные формулы для элементов с сечением любой формы, симметричной относительно вертикальной оси (рис. 5.7, б), исходя из двух условий равновесия в предельном состоянии. Уравнение моментов относительно оси, проходящей через точку приложения равнодействующей усилий в растянутой арматуре As: М -RbAbZb = О или М = RbAbZb.  Рис. 5.7. К расчету элемента с одиночной арматурой Очевидно, несущая способность элемента будет обеспечена, если внешний момент не превысит величину предельного момента внутренних сил: поэтому можно записать: M<R„Sb,(5.1) где Sb=AbZb(5.2) - статический момент площади сжатой зоны бетона относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через точку приложения равнодействующей усилия в арматуре As. Положение нейтральной оси, а следовательно, и площадь сжатой зоны бетона определяют из уравнения проекций на ось элемента: ЯД - RA = 0 или RsA, = R„Ab.(5.3) В расчет изгибаемых элементов вводится не полная высота сечения h, а рабочая - полезная h0=h-a, где а - расстояние от равнодействующей усилий в арматуре As до растянутой грани балки (рис. 5.7, а). Отношение высоты сжатой зоны сечения к рабочей высоте называют относительной высотой сжатой зоны сечения = xlho. Величиных и hD измеряют в направлении, перпендикулярном к прямой, ограничивающей сжатую зону. С увеличением количества растянутой арматуры, как видно из уравнения (5.3), увеличивается площадь сжатой зоны бетона Аь, а следовательно, х и Очевидно, что существует граничное значение и соответствующее предельное армирование, при превышении которого разрушение элемента будет начинаться уже не с растянутой арматуры, а со сжатой грани бетона. Это и будет границей между первым и вторым случаями расчета элемента. Таким образом, расчет элементов по первому случаю, по формулам (5.1) и (5.3), производится, если £ = хlh0 < £fi. При Е, > E,R расчет ведется по второму случаю. Опыты показали, что величина c,R зависит от свойств бетона и арматуры. С увеличением прочности бетона ввиду меньшей пластичности наблюдается более раннее хрупкое разрушение сжатой зоны бетона, что ведет к уменьшению значений £R . При увеличении же прочностных свойств арматуры E,R уменьшается. На основании опытных данных получена следующая эмпирическая формула для определения граничного значения относительной высоты сжатой зоны: 0 ... 40 41 42 43 44 45 46 ... 290
|
