    
Раздел: Документация
0 ... 61 62 63 64 65 66 67 ... 290  Рис. 7.3. Схема действующих усилий при косом внецентренном сжатии точка приложения равнодействующей усилий Ne в сжатой зоне сечения (точка «d»). Условие прочности представляет собой уравнение моментов в плоскости, перпендикулярной линии, ограничивающей сжатую зону, относительно оси, проходящей через центр тяжести сечения стержня /, наиболее удаленного от нейтральной линии. Оно имеет вид Ne < ReAeZ. - >5Д,. (hm - h0l).(7.17) Площадь сжатой зоны сечения Ав и напряжения osj определяются из совместного решения системы уравнений, в которую входят уравнение проекции усилий на продольную ось элемента #,4=2X4- + (7.18) 1=1 и выражения, связывающие напряжения стч с (формула 5.18). Расчет ведется методом последовательных приближений при принятом начальном значении в , которое в процессе расчета корректируется. Конструирование, основные расчетные положения и расчет прочности предварительно напряженных железобетонных конструкций 8.1. Общие сведения 8.1.1. Идея предварительно напряженных железобетонных конструкций и их технико-экономические преимущества Предварительно напряженными называются такие железобетонные конструкции, в которых при изготовлении создаются искусственные (предварительные) напряжения в бетоне и в арматуре. При передаче предварительного растяжения с арматуры на бетон последний обжимается, что приводит к значительному повышению трещи-ностойкости и жесткости элементов конструкций. Это позволяет эффективно использовать высокопрочные стали, в то время как в обычном железобетоне использование высокопрочных сталей ограничено из-за низкой трещиностойкости. В высокопрочной арматуре сжатых элементов, а также в сжатой зоне изгибаемых элементов нередко целесообразно создавать предварительное сжатие для повышения предельных сжимающих напряжений в арматуре при разрушении сжатого бетона. В этом случае при передаче напряжений с арматуры на бетон в нем возникают предварительные растягивающие усилия. В параграфах 8.1-8.3 рассматриваются железобетонные элементы с предварительно растянутой арматурой, сведения о других разновидностях преднапряженных конструкций приводятся в параграфах 8.4 и 8.5. Известно, что предельная растяжимость бетонов не превышает 0,15- 0,2 мм/м. Так как бетон и сталь работают совместно, напряжения в арматуре перед образованием трещин в бетоне составляют не более <т = f, / Es = 0,0002 • 2 • 105 = 40 МПа, что в несколько раз меньше напряжений при эксплуатационных нагрузках. Поэтому, в бетоне даже при as = 150-170 МПа образуются трещины шириной 0,1-0,2 мм. С увеличением напряжений в арматуре ширина раскрытия трещин значительно возрастает и при напряжениях 400-500МПа в бетоне образуются трещины недопустимой ширины, что ведет к значительному снижению жесткости элементов. Таким образом, эффективное использование высокопрочных сталей в обычном железобетоне невозможно из-за слишком большого раскрытия трещин и связанного с этим быстрого возрастания деформаций и опасности коррозии арматуры. Основное достоинство предварительно напряженных конструкций - высокая трещиностойкость и жесткость, благодаря чему можно рационально использовать высокопрочные стали и бетон, применение которых позволяет сократить расход арматуры на 30-70% по сравнению с обычным железобетоном. Расход бетона и собственный вес конструкции при этом также значительно снижается. В предварительно напряженных конструкциях в настоящее время находят практическое применение бетоны классов до В60 и арматура из проволоки с временным сопротивлением до 2000 МПа. Применение высокопрочных материалов позволяет значительно уменьшить поперечные сечения железобетонных конструкций, что ведет к их удешевлению, так как стоимость бетона и стали растут медленнее, чем их прочность. Предварительно напряженные железобетонные конструкции отличаются более высокой стойкостью против коррозии, долговечностью и выносливостью. Применение предварительного напряжения значительно расширило область рационального применения железобетона, позволив увеличить пролеты конструкций, уменьшить размер сечения и т.п. Предварительно напряженный железобетон целесообразно применять в таких конструкциях, где возможно появление растягивающих напряжений в бетоне (изгибаемые элементы, трубы, резервуары, мачты и т.п.). 0 ... 61 62 63 64 65 66 67 ... 290 |
