Принципы расчета ЖБК по прочности наклонных сечений

Для того чтобы выяснить необходимость расчета поперечной арм-ры необходимо проверить прочность наклонного сечения на действие поперечных сил в котором отсутствует поперечная вертикальная или отогнутая наклонная арм-ра, т. е. проверить условие Vsd< Vrd, ct (1)

(17.1)

Но не менее (17.2)

;

Формула (17.1) имеет империческую основу и включает ряд конструктивно технологических факторов, влияние прочности бетона при срезе, пролета среза, размеров элемента наличие или отсутствие продольных сил.

σ _ср – это влияние вызванное действием продольной нагрузки или предварительным напряжением σ _ср=N_ED/A_c

Для участков конструкции формула (17.1) претерпевает изменение в зависимости от вида нагрузки и расстояния ее приложения. Нагрузка может быть (равномерно распред., сосредоточенной)

В конструкциях, где условие, определенное формулой (17.1) и (17.2) выполняется для конструкции, где Vsd< Vrd расчет поперечной арм-ры не производиться ее устанавливают с учетом конструктивных требований согласно значения min % армирования оперенной арм-ры.

Если условие не выполняется расчет производят поперечной арм-ры ли хомутов в соответствии с одной из принятых моделей наклонных сечений.

Для практических инженерных расчетов используют модель наклонных сечений, ее приближенный метод расчета в соответствии с которым расчет по сжатой и растянутой зонам наклонной трещины выполняют независимо друг от друга, при этом для оценки прочности по сжатой зоне используют уравнение равновесия поперечных сил на ось x, считая что разрушение по сжатой зоне происходит при преимущественных деформациях сдвига, а по растянутой зоне разрушение происходит при преимущественных деформациях от поворота двух блоков разделенных наклонной трещиной.

Поэтому нормами рассматривается два случая расчета:

1) Расчет по наклонному сечению на действие поперечных сил

2) На действие по наклонному сечению изгибающих моментов

1 Расчет элементов по первому случаю с преобладанием в наклонном сечении(по наклонной трещине)производится из условия:

Схема усилий в сечении наклонном к продольной оси элемента при расчете его на действие поперечной силы.

усилие поперечные, воспринимаемые бетоном под вершиной наклонной трещины.

сумма проекций на нормаль продольной оси элемента, перед. усилий в поперечных стержнях(хомутах) - щих опасную наклонную трещину.

сумма проекций на нормаль продольной оси элемента, перед. усилий отгибов - щих опасную наклонную трещину.

линейное усилие в хомутах

2 Расчет элементов на действие изгибающего момента для определения прочности наклонного сечения.

Схема усилий в сечении наклонном продольной оси элемента при расчете его по прочности на действие изгибающего момента.

, т.е. момент воспринимаемый в наклонном сечении, т.е. его внутр. усилия склад. из - момента относительно оси, проходящей ч/з т.А в продольной арматуре, - щей наклонную трещину; момент относительно той же оси от усилий в хомутах, - щих растянутую зону наклонного сечения. В случае армирования хомутами, нормальными к продольной оси элемента с равномерным шагом, его можно определить по формуле:

момент относительно той же оси от усилий в отгибах, - щих растянутую зону наклонного сечения.

Высота сжатой зоны наклонного сечения определяется из условия равновесия проекций на продольную ось элемента, усилий в бетоне сжатой зоны и в арматуре, - щей растянутую зону наклонного сечения.

Расчет в наклонных сечениях на действие момента следует производить в местах обрыва или отгиба продольной арматуры, в приопорной зоне балок и у свободного края консолей или в местах резкого изменения конфигурации сечения.

Расчет наклонных сечений по стержневой модели производим в соответствии с алгоритмом (см.пр.р.)

Сжатые элементы

Определение расчетного эксцентриситета

При расчете прочности сжатых элементов в расчет вводят эксцентриситет, который определяется по формуле:

- расчетный эксцентриситет

- эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести сечения

случайный эксцентриситет, принимаемый равным большему значению из 3-х:

1 ; где расчетная длинна или расстояние м/ду точками закрепления элемента

2 где высота сечения элемента в плоскости действия расчетного момента

3 для монолитной к-ции стен и оболочек; для сборных к-ций

В центрально сжатых элементах за расчетный эксцентриситет принимают , где наиб. случайный эксцентриситет из 3-х.

В расчетах монолитных к-ций выполненных в условиях строит. бетонных к-ций допускается принимать равным для , а общий эксцентриситет

эксцентриситет, вызванный ползучестью бетона

Расчет центрально сжатых ж/б элементов Для расчета сжатых ж/б элементов необ. соблюдение этого условия

коэф., учитывающий влияние продольного изгиба и случайных эксцентриситетов, принимается по таблице или рассчитывается.

высота сечения элемента

сумма всех эксцентриситетов

полная площадь продольной арматуры в сечении

Сечение центрально сжатых ж/б элементов будет представлять собой квадрат, кольцевое сечение с симм. армированием. Площадь арматуры в центрально сжатых ж/б элементах определяют преобразуя ф-лу N-1

Для сжатых элементов применяют арматуру класса:

- для рабочей арматуры S-400, S-500

- для хомутов или поперечной арматуры S-240, S-400

- бетон класса и выше

Расчетная схема усилий:

Для центрально сжатых ж/б элемента:

Внецентренно-сжатые ж/б элементы

Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси элемента при расчете его по прочности в случае больших эксцентриситетов.

При расчете сечений внецентренно-сжатых ж/б элементов следует различать 2 случая:

1 случай больших эксцентриситетов, когда

2 случай малых эксцентриситетов, когда

Расчет таких элементов следует производить из условия как для элементов, принимая

Высоту сжатой зоны сечения определяют из формулы:

(2)

В случае малых эксцентриситетов расчет допускается производить из выше записанного условия; но при этом для бетона по прочности и ниже в формуле (2) заменяется на , которое равно:

Для бетонов класса по прочности и выше при расчет производят по деформационной модели.

В сжатых элементах для усиления прочности бетона (колонны по торцам усиливаются косвенным армированием – сетками или спиралями), поэтому в расчетах сопротивление бетона заменяют на приведенные сопротивления бетона:

При армировании сварными сетками значение приведенной прочности бетона определяют как сумму сопротивления бетона на этом участке и сеток косвенного армирования.

расчетное сопротивление арм. сеток

коэф. арм. сеток

коэф. Косвенного армирования