Студопедия

КАТЕГОРИИ:

АвтоАвтоматизацияАрхитектураАстрономияАудитБиологияБухгалтерияВоенное делоГенетикаГеографияГеологияГосударствоДомЖурналистика и СМИИзобретательствоИностранные языкиИнформатикаИскусствоИсторияКомпьютерыКулинарияКультураЛексикологияЛитератураЛогикаМаркетингМатематикаМашиностроениеМедицинаМенеджментМеталлы и СваркаМеханикаМузыкаНаселениеОбразованиеОхрана безопасности жизниОхрана ТрудаПедагогикаПолитикаПравоПриборостроениеПрограммированиеПроизводствоПромышленностьПсихологияРадиоРегилияСвязьСоциологияСпортСтандартизацияСтроительствоТехнологииТорговляТуризмФизикаФизиологияФилософияФинансыХимияХозяйствоЦеннообразованиеЧерчениеЭкологияЭконометрикаЭкономикаЭлектроникаЮриспунденкция

Расчёт сжатых элементов прямоугольного сечения в случае больших эксцентриситетов




 

Случай больших эксцентриситетов имеет место, если  (рис 29а).

Предельные усилия, воспринимаемые бетоном и арматурой:

;     ;     .

Плечи внутренних пар сил, согласно чертежа на рис. 31:

.

Эксцентриситеты приложения сжимающей силы относительно центров тяжестей растянутой и сжатой арматур:

;             .

Рассмотрим равновесие элемента (рис. 31) под действием продольной сжимающей силы  и внутренних усилий, возникающих в сжатых бетоне , в растянутой и сжатой арматуре  и .

1.  - сумма проекций, действующих сил на вертикальную ось.  

;                   

;                        .

Выражение  представляет собой предельное усилие, воспринимаемое данным сечением.

Тогда условие прочности внецентренно сжатого элемента в случае больших эксцентриситетов примет вид:      

Приравняв внешнее и внутреннее усилия , определим площадь растянутой арматуры:

и, заменяя,  будем иметь

.

Рис. 31. Схема усилий при расчёте прочности

внецентренно сжатого элемента

 

2.  - сумма моментов, действующих сил относительно центра тяжести растянутой арматуры.

;

;     .

 - момент сжимающей силы, который называют заменяющим моментом.

Выражение  представляет собой предельный изгибающий момент, воспринимаемый данным сечением, т.е. .

Предельный момент может достигнут за счёт увеличения либо сжимающей продольной силы , либо эксцентриситета её приложения , либо того и другого вместе:

если , а , то ;

если , а , то .

 На практике чаще встречается случай когда , его и рассмотрим.

Тогда моментное условие прочности внецентренно сжатого элемента в случае больших эксцентриситетов примет вид:      

.

Выполним подстановку , тогда

Обозначив , получим условие прочности в следующем виде:

.

Приравняв внешний и внутренний моменты ,  выразим площадь сечения сжатой арматуры  или коэффициент .

При симметричном армировании сечения, когда  и  из силового условия прочности получим . Приравняв внешнее и внутреннее усилия , выразим высоту сжатой зоны бетона , значение которой подставим в моментное уравнение прочности. После алгебраических преобразований получим выражение для определения площадей сжатой и растянутой арматур: .

Условия применения вышеприведённых формул:

1.  ( , ) – в этом случае напряжения в растянутой арматуре достигают предельных значений.

2.  (  или ) – в этом случае напряжения в сжатой арматуре достигают предельных значений.

 

Типы задач по расчёту внецентренно

Сжатых элементов  

Алгоритм решения задач приведён в таблицах 11 – 14.

Таблица 11

Тип I Дано: N; е0; l0; b; h; As; A/s; классы бетона и арматуры

 

Решение задачи заключается в проверке условий прочности  и  (или ) методом последовательного приближения при помощи вышеприведённых формул.

Проверить: несущую способность сечения

Таблица 12

Тип IIа Дано: М; N; l0; b; h;  классы бетона и арматуры

Площадь сечения сжатой и растянутой арматуры       следует подбирать так, что бы суммарный расход арматуры  был минимальный. Это достигается при использовании максимального несущей способности сжатой зоны бетона, т.е. при .

1. Определяют расчетные характеристики материалов и коэффициенты условия работы: Rb , Rs, Rsc, γb1.

2. Определяют рабочую высоту сечения , где .

 

3. Вычисляют граничную относительную высоту сжатой зоны бетона .

4. Определяют

5. Определяют площадь сечения сжатой арматуры

.

6. Если , то

7. Определяем площадь сечения растянутой арматуры .

8. Если , то

9. Принимаем .

10. Определяем .

11. Вычисляем .

12. Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры .

13. По найденным площадям принимают количество и диаметр рабочих стержней продольной сжатой и растянутой арматуры.

14. Выполняют чертёж армирования сечения элемента.

Определить: Площадь сечения растянутой и сжатой арматуры при несиммет- ричном армировании As, А/s

Таблица 13

Тип IIа Дано: М; N; l0; b; h;  классы бетона и арматуры

 1. Определяют расчетные характеристики материалов и коэффициенты условия работы: Rb , Rs, Rsc, γb1.

2. Определяют рабочую высоту сечения , где .

3. Вычисляют граничную относительную высоту сжатой зоны бетона .

4. Определяют высоту сжатой зоны бетона

5. Определяют .

6. Вычисляем площадь сечения сжатой и растянутой арматуры

.

7. По найденной площади принимают количество и диаметр рабочих стержней продольной сжатой растянутой арматуры.

Определить: Площадь сечения растянутой и сжатой арматуры при симмет- ричном армировании As = А/s

Таблица 14

Тип IIа Дано: М; N; l0; b; h; А/s,  классы бетона и арматуры

1. Определяют расчетные характеристики материалов и коэффициенты условия работы: Rb , Rs, Rsc, γb1.

2. Определяют рабочую высоту сечения , где .

3. Вычисляют граничную относительную высоту сжатой зоны бетона .

4. Определяем .

5. Вычисляем .

6. Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры .

7. По найденной площади принимают количество и диаметр рабочих стержней продольной растянутой арматуры.

8. Выполняют чертёж армирования сечения элемента.










Последнее изменение этой страницы: 2018-04-12; просмотров: 212.

stydopedya.ru не претендует на авторское право материалов, которые вылажены, но предоставляет бесплатный доступ к ним. В случае нарушения авторского права или персональных данных напишите сюда...