Иілген темірбетон элементтердің тік қималары бойынша беріктікке есептеу

Иілген темірбетон элементтердің беріктігі кернеулік – деформациялық жағ дайдың ІІІ кезең і бойынша есептеледі.

Темірбетон элементтерді беріктікке есептегенде тік қ имада кернеудің нақ ты тарату заң ы айтарлық тай кү рделі болғ андық тан жең ілдеткізетін алғ ы шарттар қ абылданады:

1. Шектік кү йде бетондағ ы сығ ылғ ан кернеу бетонның есептік кедергісіне тең деп алынады

2. Бетонның сығ ылғ ан аймағ ындағ ы қ исық сызық ты кернеу эпюрасы тік бұ рышты тү ріне ауыстырылады (бұ л эпюбраны қ олданғ анда есептің қ ате жіберушілігі 2-3% аспайды, бірақ есептік формулаларды жең ілдетуге болады).

3. Бетонның созылу кернеудің шамасы аз болғ андық тан () бетонның жұ мысы созылғ ан аймақ та еске алынбайды.

4. Бойлық созылғ ан арматурада кернеудің шамасы есептік кедергісі шамасынан аспайды - арматурадағ ы бастапқ ы кернеу (алдын-ала кернелген темірбетон конструкцияларда).

5. Бойлық сығ ылғ ан арматурада кернеудің шамасы есептік кедергісі шамасынан аспайды - арматурадағ ы сығ ылғ ан есептік кедергісі - сығ ылғ ан арматурадағ ы бастапқ ы кернеу.

16.Сурет. Иілген темірбетон элементтердің тік қ ималары бойынша беріктікке есептеу

Мұ ндағ ы:

- бетондағ ы сығ ылғ ан тең ә серлі кү ш;

- арматурағ а созылғ ан тең ә серлі кү ш;

х – сығ ылғ ан аймақ тың биіктігі;

- қ иманың жұ мыстық (есептік) биіктігі ;

- қ орғ аушы қ абаттың қ алың дығ ы.

Қ орғ аушы қ абат бетон мен арматураның бірлескен жұ мысын қ амтамасыз етеді ә рі арматураны коррозиядан қ орғ айды.

Қ имада арматураның санын -деген коэффициенті кө рсетіледі.

= арматураның қ имасының ауданы/бетонның қ имасының ауданы;

- арматуралау коэффициенті;

а) - элементтің қ имасы жеткіліксіз арматураланғ ан жағ дай;

б) - жеткілікті арматураланғ ан жағ дай;

в) - тым кө п арматураланғ ан жағ дай;

- қ иманың сығ ылғ ан аймағ ының шектік салыстырмалы биіктігі;

- қ иманың сығ ылғ ан аймағ ының шектік биіктігі;

- бетонның шектік сығ ылғ ыштығ ы;

- арматурадағ ы ақ қ ыштық шегіне сә йкес деформация ().

Созылғ ан арматураның қ имасының ауданының мө лшеріне қ арай қ ираудың екі жағ дай кездеседі.

1 жағ дай – арқ алық тың қ ирау созылғ ан арматурадан басталады, арматурадағ ы созылғ ан кернеудің шамасы ақ қ ыштық шегіне тең болады . Одан кейін арқ алық тың қ ирау сығ ылғ ан бетонның уатылуымен аяқ талады .

2 жағ дай – арқ алық тың қ ирау сығ ылғ ан аймақ та бетоннан басталады, бетонның сығ ылғ ан кернеу тең болады . Арматурадағ ы созылғ ан кернеудің шамасы ақ қ ыштық шегінен тө мен болады . Сондық тан арқ алық ты қ ай жағ дай болса да қ ирауын анық тау керек. Ол ү шін арқ алық тың қ имасын жеткіліксіз арматураланғ ан (а), жеткілікті арматураланғ ан (б) жә не тым кө п арматураланғ ан кезінде қ алай қ ирайды екенін анық тау керек. Суреттерде (а, б, в) деформация эпюрасы () жә не бетонның сығ ылғ ан аймағ ының биіктігі кө рсетілген.

а) Жеткіліксіз арматураланғ ан арқ алық 1 жағ дай бойынша қ ирайды – арматурадағ ы деформация ақ қ ыштық шегіне сә йкес деформацияғ а жетеді ал бетондағ ы деформация бетонның шектік сығ ылғ ыш-тығ ына жетпейді . Бетонның сығ ылғ ан аймағ ының биіктігі шектік биіктіктен тө мен болады

б) Жеткілікті арматураланғ ан арқ алық 1 жағ дай бойынша қ ирайды – арматурадағ ы, бетондағ ы деформация жә не сығ ылғ ан аймақ тың биіктігі шектік шамаларына тең болады .

в) Тым кө п арматураланғ ан арқ алық 2 жағ дай бойынша қ ирайды – бетондағ ы сығ ылғ ан деформация сығ ылғ ыштық шегіне жетеді арматурадағ ы деформация ақ қ ыштық шегіне сә йкес деформацияғ а жетпейді , ал бетонда сығ ылғ ан аймағ ының биіктігі шектік биіктіктен жоғ ары болады

Қ орытынды: немесе элементтің қ ирау 1 жағ дай бойынша болады. Егер немесе элементтің қ ирау 2 жағ дай бойынша болады. Сондық тан: болғ анда темірбетон конструкциялар 1 жағ дай бойынша қ ирайды, болғ анда ТБК 2 жағ дай бойынша қ ирайды.

Арматурадағ ы созылу кернеу қ имадағ ы арматураның санына жә не бетонның сығ ылу аймағ ының биіктігіне байланысты. Кө птеген тә жірибелердің негізінде 2 жағ дай бойынша қ ирағ ан элементтің созылғ ан арматурасындағ ы кернеуді () келесі эмпирикалық формула арқ ылы анық талады.

(1)

Мұ ндағ ы: - бетонның шектік сығ ылғ ыштығ ына сә йкес келетін сығ ылғ ан арматурадағ ы кернеу.

МПа

Жү ктеме ұ зақ мерзімде ә сер бергенде МПа

бастапқ ы кернеудің шамасы (алдын-ала кернелген ТБК);

кернелмеген ТБК;

- қ иманың сығ ылғ ан аймағ ының салыстырмалы биіктігі;

- бетонның сығ ылғ ан аймақ тың деформациялық қ асиеттерінің сипаттамасы:

- ауыр бетонғ а,

- жең іл бетонғ а,

- бетонның тү ріне байланысты қ абылданатын коэффициент.

Арматурадағ ы кернеу (немесе алдын-ала кернелген ТБЭ ) болғ ан кезде қ иманың сығ ылғ ан аймағ ының салыстырмалы биіктігі тең болады.

Фактіге негізделген эпюра бойынша тең болғ андық тан , онда бетондағ ы кернеу эпюрасының толық тық коэффициенті деп айтуғ а болады. Сол кезде бетондағ ы сығ ылғ ан кү ш тең болады.

«» тә уелділігін графикте кө рсетсек, онда бұ л тә уелділік қ исық сызық ты болып шығ ады

арматурадағ ы кернеу созылушы болады ();

арматурадағ ы кернеу сығ ылушы болады.

Сурет

«» графикте ү ш ерекше нү ктесі бар:

1. ;

2.

3. бұ л кезде барлық қ има сығ ылады, бетонның сығ ылу аймағ ының биіктігі тең,

- қ иманың сығ ылғ ан аймағ ының шектік салыстырмалы биіктігі

(2)

Мұ ндағ ы: - арматурадағ ы созылушы шектік кернеу;

, физикалық ақ қ ыштық шегі бар арматуралар ү шін (А-І, А-ІІ, А-ІІІ, А-ІІІв, Вр-І);

, шартты ақ қ ыштық шегі бар арматуралар ү шін (А-ІУ, А-У, А-УІ, В-ІІ, Вр-ІІ, К-7, К-19, Ат-УІ);

арматурадағ ы сығ ылушы шектік кернеу;

МПа;

МПа, жү ктеме ұ зақ мерзімде ә сер еткенде .