Вся электронная библиотека >>>

 Строительные конструкции >>>

    

 

Железобетонные конструкции


Раздел: Строительство

   

§ 2. СТАДИИ НАПРЯЖЕННО-ДЕФОРМИРОВАННОГО СОСТОЯНИЯ ПРИ ИЗГИБЕ

  

 

По результатам многих опытов над изгибаемыми элементами вплоть до их разрушения была выявлена зависимость напряженно-деформированного состояния этих элементов от размера нагрузок. При постепенном возрастании нагрузок последовательно возникают три стадии напряженно-деформированного состояния.

Стадия I. При малых нагрузках (изгибающих моментах) напряжения в бетоне и арматуре малы, в бетоне развиваются преимущественно упругие деформации. Зависимость между напряжениями и деформациями почти линейная, и эпюры напряжений как в сжатой, так и в растянутой зонах можно считать треугольными ( 2.1, а).

При увеличении нагрузки напряжения в растянутом бетоне растут медленнее по сравнению с деформациями. В растянутой зоне сечения развиваются пластические деформации; эпюра напряжений здесь принимает криволинейное очертание, и напряжения в бетоне достигают предела прочности на растяжение: aa—Rv. В сжатой зоне бетон испытывает преимущественно упругие деформации, и эпюра напряжений близка к треугольной. Это напряженно-деформированное состояние называют стадией I а ( 2.1, б).

Стадия I а положена в основу расчетов на появление трещин.

Стадия II. При увеличении нагрузки в бетоне растянутой зоны появляются трещины, постепенно распространяющиеся вплоть до нейтральной оси; в местах, где образовались трещины, бетон выключается из работы и растягивающие напряжения воспринимаются только арматурой. В сжатой зоне эпюра напряжений в бетоне становится криволинейной ( 2.1,в).

Стадия II положена в основу расчета по допускаемым напряжениям (эпюру в сжатой зоне бетона считают треугольной).

Стадия III. При дальнейшем увеличении нагрузки трещины в растянутой зоне раскрываются, напряжения в материалах увеличиваются, и наступает разрушение балки. В этой стадии неупругие деформации ползучести охватывают значительную часть сжатой зоны, и эпюра напряжений в бетоне носит ярко выраженное криволинейное очертание. Разрушение сечения наступает тогда, когда напряжения в арматуре достигают предела текучести (0а=От). уменьшается высота сжатой зоны бетона, что сопровождается значительным увеличением прогиба изгибаемого элемента(случай 1,  2.1,г), или, когда напряжения в сжатом бетоне достигают предела прочности на сжатие (ao=/?np). При этом напряжения в растянутой арматуре могут и не достигнуть предела текучести (случай 2,  2.1, д). В стадии III напряжения в сжатой арматуре в обоих случаях достигают предела текучести.

Стадия III положена в основу расчета по разрушающим усилиям и по предельным состояниям.

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 быстро нарастают пластические деформации арматуры и прогибы 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 в арматуре и бетоне достигают предельных значений. На основании этого принципа (предложенного А. Ф. Ло- лейтом) расчетные формулы несущей способности элемента могут быть получены из одних только условий статики.

По длине балки в одни и те же моменты времени сечения испытывают различные стадии напряженно-деформированного состояния. В сечениях с малым изгибающим моментом наблюдается стадия I; там, где изгибающий момент больше, — стадия II, а в сечениях с максимальным моментом может быть стадия III ( 2.2).

 

 

СОДЕРЖАНИЕ:  Железобетонные конструкции

 

Смотрите также:

 

...3.1. Стадии напряженно-деформированного состояния...

3.1. Стадии напряженно-деформированного состояния нормальных сечений изгибаемых элементов. Железобетон состоит из двух различных по физико-механическим свойствам материалов: стальной арматуры...

 

Стадии напряженно-деформированного состояния...

Стадии напряженно-деформированного состояния железобетона - развиваются при постепенном увеличении внешней нагрузки.
Диаграмма состояний бетона деформирования и прочность бетона ...

 

...о работе железобетонных элементов под нагрузкой

2. Три стадии напряженно-деформированного состояния.
3. прочность на растяжение при изгибе и раскалывании. 4. нормативные и расчетные сопротивления высокопрочных бетонов.

 

Метод расчета по предельным состояниям

Предельные состояния первой группы. В расчетах на прочность исходят из III стадии напряженно-деформированного состояния.
Испытание бетона на изгиб. Размеры образца и размеры заполнителя. Керны для испытаний.