МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ. .
Задача расчета заключается в установлении связи между внешними нагрузками, действующими на конструкцию, и внутренними усилиями, которая определяется условиями статического (динамического) равновесия. Поскольку внутренние усилия заранее неизвестны, привлекают геометрические и физические соотношения.
Геометрические соотношения связывают перемещения и деформации конструкции. Физические определяют закон, зависимости между напряжениями и деформациями. Характер изменения напряженно-деформированного состояния сечении обычных железобетонных элементов в процессе нагружения стал известен лишь в 30 -х годах ХХ-го века.
Стадии напряженнодеформированного состояния нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов.
Начало стадии Конец стадии ТАНОВИ Стадия I – стадия упругой работы элемента. С увеличением нагрузки развиваются неупругие деформации растянутой зоны, эпюра напряжений становится криволинейной. Величина напряжений приближается к временному сопротивлению бетона на осевое растяжение. Конец I стадии наступает, когда деформации удлинения крайних волокон достигнут εbtu (предельная растяжимость). Вместо криволинейной эпюры напряжений в растянутой зоне для упрощения принимают прямоугольную с ординатой Rbtn (Rbt, ser). По I стадии рассчитывают элементы на образование трещин.
II СТАДИЯ. В бетоне растянутой зоны интенсивно образуются и раскрываются трещины. В местах трещин растягивающие усилия воспринимает арматура и бетон над трещиной под нулевой линией. На участках между трещинами – арматура и бетон работают еще совместно. По мере возрастания нагрузки напряжения в арматуре приближаются к пределу текучести Rs, т. е. происходит конец II стадии. Эпюра нормальных напряжений в бетоне сжатой зоны по мере увеличения нагрузки за счет развития неупругих деформаций искривляется. Стадия II сохраняется значительное время, характерна для эксплуатационных нагрузок. По II стадии рассчитывают величину раскрытия трещин и кривизну элементов.
III СТАДИЯ Стадия разрушения элемента. Самая короткая по продолжительности. Напряжения в арматуре достигают предела текучести, а в бетоне – временного сопротивления осевому сжатию. Бетон растянутой зоны из работы элемента почти полностью исключается. стадия используется в расчетах на прочность. III Имеются 2 характерных случая разрушения
СЛУЧАЙ 1 Начинается с проявления текучести арматуры, вследствие чего быстро растет прогиб и развиваются трещины. Участок элемента, на котором наблюдается текучесть арматуры и пластические деформации сжатого бетона, искривляется при постоянном предельном моменте (рис. ). Такие участки называются пластическими шарнирами. Напряжения в сжатой зоне бетона достигают временного сопротивления сжатию и происходит его раздробление. Разрушение носит пластический характер.
СЛУЧАЙ 2 Вначале происходит исчерпание несущей способности сжатой зоны бетона, затем усилия резко передаются на растянутую арматуру, которая разрушается от мгновенной перегрузки Прочность арматуры используется не полностью. Имеет место при избыточном содержании растянутой арматуры Разрушение носит хрупкий характер.
Т. к. разрушение по 1 -му случаю носит пластический характер, происходит постепенно, то железобетонные элементы следует проектировать так, чтобы разрушение происходило по случаю 1
РАСЧЕТ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ МЕТОДОМ ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ Т. к. бетон материал упругопластический, то расчет методом допускаемых напряжений дает большие погрешности. Поэтому с учетом развития пластических деформаций в нормах принят расчет методом предельного равновесия, сущность которого разрушения элемента не произойдет, если усилия от внешних нагрузок не превысят несущей способности элемента.
ДОПУЩЕНИЯ МЕТОДА ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ в сжатой зоне бетона распределены равномерно, по закону прямоугольника; Напряжения Работа В растянутой зоны не учитывается; предельном состоянии напряжения в сжатом бетоне и растянутой арматуре равны, соответственно, расчетному сопротивлению бетона сжатия и расчетному сопротивлению арматуры растяжению.
СХЕМА РАСПРЕДЕЛЕНИЯ НАПРЯЖЕНИЙ И УСИЛИЙ В СЕЧЕНИИ ИЗГИБАЕМОГО ЭЛЕМЕНТА В МЕТОДЕ ПРЕДЕЛЬНОГО РАВНОВЕСИЯ hxb – высота и ширина сечения; As - площадь сечения арматуры; Rs - расчетное сопротивление арматуры; Rs – расчетное сопротивление бетона сжатию; х – высота сжатой зоны бетона; Аb = bxx - площадь сжатой зоны бетона; h 0 - рабочая высота сечения
Скачать презентацию МЕТОДЫ РАСЧЕТА ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ КОНСТРУКЦИЙ Задача
Tema_5_Stadii_NDS (1).pptx