Вся электронная библиотека >>>

 Строительные конструкции >>>

    

 

Железобетонные конструкции


Раздел: Строительство

   

§ 4. РАСЧЕТ ИЗГИБАЕМЫХ ПРЕДВАРИТЕЛЬНО-НАПРЯЖЕННЫХ ЭЛЕМЕНТОВ НА ПРОЧНОСТЬ

  

 

Поперечные сечения изгибаемых элементов в большинстве случаев имеют вид прямоугольника, двутавра, тавра с полкой в растянутой зоне, полого прямоугольника и др. В таких элементах ставят напрягаемую и не- напрягаемую арматуру (монтажную или расчетную).

Поперечную арматуру выполняют либо ненапрягаемой в виде хомутов и поперечных стержней, плоских сварных каркасов, либо в дополнение к ненапрягаемой ставят еще н напрягаемую поперечную арматуру.

Размеры сечения двутавровых балок могут быть предварительно назначены исходя из следующих рекомендаций: высота h в сечении с максимальным изгибающим моментом V12—Ч20 пролета; ширина и толщина полки сжатой зоны b'n(]/4...l/5)h; (Ve—Vio)А; размеры полки растянутой зоны — по условиям размещения продольной арматуры; толщина стенки двутавра — не менее 6 см, а в случае размещения в ней каналов для напрягаемой арматуры — в соответствии с диаметром канала и необходимой толщиной защитного слоя. Сопряжения стенки двутавра и тавра с полками следует делать со скосами в целях смягчения концентрации напряжений. Все предварительно намеченные размеры сечения должны быть проверены расчетом и соответствен- но откорректированы.

В период изготовления в изгибаемых предварительно-напряженных элементах могут образоваться трещины в зоне сечения, которая должна работать на сжатие.

Для напряженного состояния элемента на этом этапе характерны установившиеся напряжения, определяемые формулами

Рассмотренная выше картина смены напряженных состояний предварительно-напряженных изгибаемых элементов, изготовляемых с натяжением на упоры, для элементов с натяжением на бетон будет несколько иная. Так, контролируемые напряжения с<> и oj, отличаются от он и о„ (при натяжении на бетон) и вычисляются по формулам (6.40) — (6.41); есть и другие различия, общий же характер явлений сходен в обоих случаях. Однако поведение изгибаемых элементов после появления установившихся напряжений одинаково для элементов с натяжением на упор и для элементов с натяжением на бетон.

Этап 16. После загружения элемента внешней нагрузкой возникают изгибающий момент и растягивающие усилия на уровне арматуры FH, которые гасят сжимающие предварительные напряжения в бетоне. При этом по мере возрастания внешней нагрузки растягивающее напряжение арматуры Ав растет, сжимающие напряжения арматуры А и бетона растянутой зоны снижаются и, перейдя через нулевое значение, сменяются на растягивающие; растягивающее напряжение арматуры А'и снижается, сжимающие напряжения арматуры А' и бетона сжатой зоны растут.

Стадия 1а. При дальнейшем увеличении внешней нагрузки напряжение крайнего волокна бетона растянутой зоны достигает предела прочности при растяжении Rp. В растянутой зоне бетона образуются трещины, что соответствует предельному состоянию по трещиностойкости и означает конец стадии I.

Как и в обычных железобетонных элементах, расчетную эпюру напряжений в бетоне сжатой зоны принимают треугольной, а в бетоне растянутой зоны — прямоугольной.

Стадия II. При увеличении нагрузки и изгибающего момента в бетоне растянутой зоны увеличиваются и раскрываются трещины, постепенно распространяющиеся до нейтрального слоя, т. е. наступает стадия И.

Стадия III. При относительно небольшом дальнейшем росте нагрузки напряжения в арматуре Аа и А достигнут временного сопротивления, а сжимающие напряжения в бетоне — предела прочности бетона на сжатие, наступает разрушение.

Напомним, что при таких же напряжениях арматуры растянутой зоны наступает стадия III и для элементов, выполняемых без предварительного напряжения. Отсюда можно заключить, что предварительное натяжение арматуры не меняет несущей способности изгибаемых элементов.

2. Расчет изгибаемых элементов по нЬрмальным сечениям. Расчет прочности предварительно-напряженных элементов по нормальным сечениям при воздействии изгибающего момента почти не отличается от расчета конструкций с ненапрягаемой арматурой; основная задача расчета — проверить выполнение условия прочности

При расчете элементов, армированных сталями, не имеющими площадки текучести, следует учитывать также следующую особенность работы такой арматуры. Опыты показывают, что при разрушении элементов, армированных такой сталью, и при £<£я напряжения в арматуре превышают условный предел текучести. Рост напряжений после достижения в арматуре значения аог зависит от характера диаграммы растяжения сталей (от отношения 002/ов). Так, стали классов A-IV и AT-IV имеют боле£ подъемистую диаграмму растяжения за условным пределом текучести (более низкие значения Пог/сГв), чем стали классов A-V, Вр-П, П-7 и, следовательно, относительно больший резерв роста напряжений после достижения о02-

3. Расчет изгибаемых элементов по наклонным сечениям. Приемы расчета прочности наклонных сечений изгибаемых предварительно-напряженных элементов весьма сходны с приемами расчета элементов с иена- прягаемой арматурой и отличаются от них лишь тем, что в расчетных формулах учитывают дополнительные усилия в напрягаемой арматуре (продольной, отогнутой и поперечной).

6.24. Изменение предварительного напряжения в пределах зоны анкеровкн напрягаемой арматуры при самозаанкеровании анкеров, при расчете наклонных сечений следует учитывать, что сцепление напрягаемой арматуры с бетоном на участке зоны анкеровки длиной /а.н ( 6.24) может быть нарушено. При расчете наклонных сечений, начинающихся на длине участка /а.н, напряжения в продольной и поперечной арматуре принимаются линейно-возрастающими от нуля в начале зоны анкеровки до о» (Ra) в конце участка. Длина зоны анкеровки /а .н зависит от предварительного напряжения с0, кубиковой прочности бетона в момент его обжатия Ro, вида арматуры и бетона, режима спуска натяжения.

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Железобетонные конструкции

 

Смотрите также:

 

Изгибаемые элементы

Наиболее рациональная форма поперечного сечения изгибаемых предварительно напряженных элементов — двутавровая
20 % усилия в продольной напрягаемой арматуре (нижней зоны опорного сечения), определяемого расчетом по прочности.

 

...состояния нормальных сечений изгибаемых элементов

Расчет прочности изгибаемого элемента по наклонному сечению.
Изгибаемые элементы. Наиболее рациональная форма поперечного сечения изгибаемых предварительно напряженных элементов — двутавровая (см. ШДе), а при толстой...

 

...и плиты. ПРОЧНОСТИ ИЗГИБАЕМЫХ ЭЛЕМЕНТОВ....

Глава 5. конструирование и расчет прочности изгибаемых
Площадь поперечного сечения рабочей арматуры определяют расчетом, а
Особенности конструирования предварительно напряженных элементов.

 

...и плиты. Расчет прочности по нормальным сечениям

Элементы прямоугольного сечения с одиночной арматурой. Расчет изгибаемых элементов по нормальным сечениям производят по стадии П1 напряженно-деформированного состояния (см. § 3.1).

 

...прочности изгибаемых предварительно-напряженных...

Расчет прочности изгибаемых предварительно-напряженных элементов по наклонному сечению выполняют так же, как и расчет элементов ненапряженных...

 

...изгибаемого элемента по наклонному сечению. Условие...

§ 4. Расчет прочности изгибаемого элемента по наклонному сечению. Опыты показывают, что вблизи опор изгибаемого элемента в результате совместного действия поперечной силы и изгибающего момента могут возникать наклонные...

 

...решения предварительно-напряженных элементов....

В изгибаемых элементах напрягаемая продольная арматура Лн расположена у растянутой грани сечения, а поэтому всегда имеет значительный эксцентрицитет относительно центра тяжести.

 

...расчета предварительно-напряженных элементов....

Изгибаемые элементы. предварительно напряженных элементов), Напрягаемую арматуру компонуют в растянутых зонах поперечных сечений по рис, II 1.7... ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ ИЗДЕЛИЯ.