Лекция № 4 Напряженно-деформированное состояние балок при изгибе
Вопросы подлежащие изучению: 1. Обозначение расчетных параметров ж/б балки. 2. Три стадии напряженно-деформированного состояния. 3. Характер разрушения ж/б балки при изгибе. 4. Расчет балки прямоугольного состояния с одиночной арматурой по нормальному сечению.
1. Обозначения расчетных параметров железобетонной балки Основные геометрические характеристики: – площадь сечения; – части сечения бетона; – рабочая (расчетная) высота (от центра тяжести растянутой арматуры до края сжатой зоны бетона); – защитный слой бетона; – высота сжатой зоны бетона; – относительная высота сжатой зоны бетона;
– плечо внутренней пары сил; – напря- жения в сжатом бетоне; – напряжения в растянутом бетоне соответственно; – напряжения в растянутой арматуре; – то же, напряжения в сжатой арматуре.
2. Три стадии напряженно- деформированного состояния C тадия I. До появления трещин в бетоне растянутой зоны; растягивающие усилия воспринимаются арматурой и бетоном совместно; C тадия II. После появления трещин в бетоне растянутой зоны; растягивающие усилия, где образовались трещины, воспринимаются арматурой и участком бетона над трещиной, а на участках между трещинами – арматурой и бетоном совместно; C тадия III. Стадия разрушения, когда напряжения в растянутой арматуре достигают физического предела текучести, а напряжения в бетоне сжатой зоны – временного сопротивления сжатию.
В нормальном сечении ж/б балки в процессе ее загружения до разрушения можно выделить 3 стадии НДC: стадия I – балка работает без трещин; стадия II – балка работает с трещинами; стадия III – разрушение балки.
3. Характер разрушения ж/б балки при изгибе
Если ж/б балка нагружена до предельного состояния, то она разрушается либо по нормальному сечению «а-а» в средней части длины балки от изгибающего момента, либо по наклонному сечению у опоры «б-б» от действия, главным образом, поперечной силы. Когда балка разрушается по нормальному сечению «а-а» , различают случаи: 1. Разрушение начинается с растянутой арматуры, при этом соблюдается условие: Такое разрушение показывает, что элемент заармирован правильно, арматура подобрана экономно. 2. Разрушение начинается со сжатой зоны бетона:
Элемент переармирован: - относительная высота сжатой зоны бетона; - граничная (предельная) относительная высота сжатой зоны бетона. Исходя из СНи. П
4. Расчет балки прямоугольного сечения с одиночной арматурой по нормальному сечению
Основные положения расчета: 1. Рассматривается стадия НДС III 1. 2. Эпюра сжатой зоны бетона принимается прямоугольной формы. Бетон растянутой зоны не учитывается в расчете. 3. Момент от внешней нагрузки уравновешивается парой сил . 4. Основное уравнение выводится из 2 -х уравнений статики . - коэффициент 1 армирования
т. к. 2 где 3 Раскроем уравнение 3 4 По аналогии с уравнением 3, можем записать
Значения величин и определяются в зависимости от класса арматуры Когда рассчитываются ж/б конструкции, неизвестными являются Их определяют из следующих уравнений: Ширина балки b, класс бетона и арматуры задаются. При этом, чтобы элемент работал по стадии III 1, необходимо соблюдение условий:
Справочно
Если , то: 1) увеличивают сечение элемента; 2) увеличивают класс бетона; 3) вводят арматуру в сжатую зону бетона 5. Расчет балки с двойной арматурой по норм-ым сечениям принято Экономное расходование материалов возможно при условии: - в балках при - в плитах при
Скачать презентацию Лекция № 4 Напряженно-деформированное состояние балок при
Железобетонные к-ции - Лекция4.ppt