Расчетное сопротивление бетона смятию под плитой. Расчетное сопротивление смятию бетона
| 19.Расчёт безраскосной решётки. Планки устанавливаются на равных расстояниях с ограничением гибкости ветви в пределах λb= l0b/ib= 30..40 (рис.1), при этом высоту планки на стадии компоновки принемают в пределах ( 0.5…0.75)b, где b- ширина стержня, а толщину планки назначают 6..10 мм. После расчёта планок и сварных швов эти размеры уточняют. Планки обычно заводят на ветви на 20..30 мм и прикрепляют угловыми швами. Расчётные усилия для проверки прочности планки и сварных швов можно определить из условия равновесия (рис 1) При этом поперечную следует поделить между двумя ветвями и между двумя системами планок, если они установлены слв двух плоскостях по обе стороны от ветвей. Следовательно, в точках нуливых моментов на одну систему планок будет приходиться четвёртая часть условной поперечной силы. Записав уравнение равновесия можно определить искомую поперечную силу в планке T и наибольший изгибающий момент М, на которые следует проверить прочность планки и сварного шва: Понятно, что на первом этапе расчёта вы должны задать высоту катета шва, приняв ее, например, равной 8 мм. После проверки прочности внести коррективы и вновь проверить. Когда вопрос будет решён, назначите толщину планки равной размеру катета шва. Можно поступить наоборот: вначале определить минимально возможную толщину планки из условия её прочности 6М/(tshs2Ryγc)≤1 , а затем назначайте высоту катета шва. Не забывайте конструктивные условия: не следует принимать толщину планки менее 6 мм, а высоту катета- менее 4мм.Основным преимуществом сквозных колонн является возможность соблюдения в них условия равноустойчивости.Сквозные колонны достаточно экономичны по расходу металла.В то же время они более трудоемки в изготовлении, так как обилие коротких швов затрудняет применение автоматической сварки. Сечение стержня сквозных колонн образуется обычно из двух швеллеров, расположенных полками внутрь сечения. Расположение швеллеров полками наружу при одних и тех же габаритных размерах сечения менее выгодно с точки зрения расхода материала и применяется только в клепаных колоннах из соображений удобства клепки.Сечение, составленное из двутавров, применяется только при значительных нагрузках, исключающих применение швеллеров. Сечение, составленное из четырех, уголков, применяется в сжатых элементах большой длины (мачтах, стрелах кранов и т. п.), требующих определенной жесткости в обоих направлениях. Это сечение весьма экономично, и конструкция получается относительно легкой, но наличие решеток в четырех плоскостях делает ее трудоемкой.Типы решеток сквозных колонн Решетка сквозных колонн обычно конструируется из одиночных уголков с предельной гибкостью элемента λ = 150. Решетка применяется треугольная, простая и с распорками, или раскосная.Крепление решетки к ветвям колонны можно осуществлять на сварке или на заклепках; при этом разрешается центрировать уголки на наружные кромки ветвей. Колонны с планками проще в изготовлении, не имеют выступающих уголков решетки и более красивы. Колонны с решетками значительно жестче, особенно против кручения. |
| 1. В курсовой работе настил выполняется из стального листа толщиной 6-16 мм, закрепленного сплошным или прерывистым сварными швами по всей длине листа к верхним полкам настила, что препятствует смещению его на опорах. При действии равномерно распределенной нагрузки деформирование настила будет происходить по схеме цилиндрического изгиба тонкой пластины. Это позволяет в расчетной схеме представить настил как балку единичной ширины (1 см) закрепленную на опорах на опорах неподвижными шарнирами и загруженную равномерной нагрузкой. Более выгодным по расход металла является применение настила наименьшей толщины, но при этом увеличивается число балок настила. Толщину настила следует принимать в зависимости от принятых величин полезной нагрузки и нормы прогиба. Расчет настила выполняется по двум предельным состояниям прочности и жесткости. При нагрузке <50кН/м2 расчет настила на прочность не требуется. Проверка прочности настила. , где Н и М – цепное усилие (распор) и изгибающий момент полосы единичной ширины; A - площадь сечения и момент сопротивления полосы R - расчетное сопротивление материала полосы, принимаемое в соответствии с условиями задания на проектирование площадки; g -коэффициент условий работы настила Момент, изгибающий полосу Мₒ=Yf*g*l/8 - балочный момент от расчетной нагрузки. 16Принцип равноустойчивости центрально сжатой колонны. Как он выполняется для колонн сплошного и сквозного сечений? | 2) Проверку несущей способности по прочности, жесткости и устойчивости. Проверка общей устойчивости: Φ-коэф. Определяемый по 1(табл.П.5) ɣ=0.95-коэф.условия работ Проверка жесткости (по прогибам) выполняется по второй группе предельных состояний по нормативным нагрузкам при упругой работе материала и заключается в сравнении расчетного прогиба fmax с предельной величиной fu , установленной нормами(1,2) Проверку общей устойчивости балки можно не выполнять: а) при опирании на сжатую полку жесткого настила с непрерывным закреплением его по всей длине балки, препятствующим смещению пояса из плоскости изгиба балки; б) при закреплении сжатого пояса от поперечного смещения в отдельных точках по пролету балки (связями, прогонами, поперечными балками), так чтобы относительное расстояние между точками закрепления было не больше предельной величины. | |
| 15) Виды предельных состояний центрально-сжатых колонн. По какому из них и как выполняется подбор сечения. Различают два типа центрально-сжатых колонн: сквозного и сплошного сечения. Колонны сквозного сечения выполняются двухветвенными из прокатных швеллеров или балочных двутавров, соединяемых безраскосной или раскосной решетками. Колонны сплошного сечения выполняются из прокатных колонных или сварных составных двутавров. Предпочтительнее выбирать колонны сквозного сечения, тк они менее металлоемки и для них проще обеспечить условие равноустойчивости относительно обеих осей сечения, изменяя расстояние между ветвями колонны.Подбор сечения сквозной колонны состоит в определении номера профиля ветвей колонны по условию устойчивости относительно материальной оси и ширины сечения из условия равноустойчивости относительно обеих осей. Предельные состояния внецентренно растянутых и жестких внецентренно сжатых элементов определяются несущей способностью по прочности или развитием пластических деформаций, а гибких в нецентренно-сжатых - потерей устойчивости | ||
| 10 |
| Подбор сечения Заключается в определении всех размеров сечения (рис. 2.1), удовлетворяющих несущей способности балки при минимальной металлоемкости. Рис. 2.1. Главная балка: а - конструктивная схема; б — основное сечение; в — уменьшенное сечение; г - расчетная схема; д - этажное сопряжение балок Основным критерием экономичности сечения составной балки является гибкость стенки = hM/iw. Чем больше высота стенки hw и меньше толщина tw, тем экономичнее сечение. При укреплении стенки только основными поперечными ребрами жесткости гибкость ее ограничивается величиной Xw = 5,5√E/ Rv , при tw> 6 мм. При К > 4,5√E/Rv расчет рекомендуется выполнять по упругой стадии, при Xw< 4,5√ E/Ry - по упругопластической. Подбор сечения включает: выбор марки стали; принятие расчетной схемы; сбор нагрузок; статический расчет; определение размеров сечения стенки и поясов; компоновку сечения с уточнением размеров согласно стандартам листовой стали; подбор уменьшенного сечения; проверку прочности по основному’ и уменьшенному сечениям. Выбор марки стали выполняется согласно п. 1.3 настоящего пособия. (В курсовой работе обычно принимается по заданию). Расчетная схема принимается в виде однопролетной шарнирно опертой балки. Сбор нагрузок на главную балку пролетом 1т выполняется аналогично п. 1.6 по формуле (1.13) настоящего пособия, но собираемых с грузовой площади шириной, равной шагу главных балок /,. При этом постоянная нагрузка от веса вышележащих конструкций определяется п. 1.5.3, по формуле (1.12). Максимальные усилия в балке при погонной нагрузке q: 8, Qmax= Требуемый момент сопротивления сечения: Wтр=Mmax/c1Ryγc где с1 = 1 - при упругой работе балки; ус = 1 - коэффициент условия работы [1, табл. 6]. |
Это не вопросы на ответ, просто информ
Дата добавления: 2015-09-06; просмотров: 214 | Нарушение авторских прав
mybiblioteka.su - 2015-2018 год. (0.057 сек.)mybiblioteka.su
2.Расчет жбк на местное смятие. Косвенное армирование. Конструктивные требования к косвнному армированию.
При расчете на местное сжатие (смятие) элементов без косвенного армирования должно удовлетворяться условие
, (106)
где N — продольная сжимающая сила от местной нагрузки;
jloc — коэффициент, принимаемый равным: при равномерном распределении местной нагрузки на площади смятия — 1,00, при неравномерном распределении — 0,75;
Aloc — площадь смятия;
Rb,loc — расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формулам:
; (107)
. (108)*
В формулах (107) и (108*):
Rbt — расчетное сопротивление бетона растяжению для бетонных конструкций;
Ad — расчетная площадь, симметричная по отношению к площади смятия в соответствии со схемами, приведенными на черт. 9.
3.90. При расчете на местное сжатие (смятие) элементов с косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток должно удовлетворяться условие
, (109)
где Аloc — площадь смятия;
Rb,red — приведенная прочность бетона осевому сжатию, определяемая по формуле
. (110)
В формуле (110):
Rb, Rs - в МПа;
;
j, m — соответственно коэффициент эффективности косвенного армирования и коэффициент армирования сечения сетками или спиралями [формулы (83), (84) и (87)] согласно п. 3.72*;
Черт. 9. Схемы расположения расчетных площадей Ad в зависимости
от положения площадей смятия Аloc
;
Aef — площадь бетона, заключенного внутри контура сеток косвенного армирования, считая по их крайним стержням, при этом должно удовлетворяться условие Аloc < Аef £ Аd ;
Ad — расчетная площадь, симметричная по отношению к площади смятия Аloc и принимаемая не более указанной на черт. 9.
Остальные обозначения следует принимать согласно требованиям п. 3.89*.
Бетон конструкции в зоне передачи на него сосредоточенных усилий (см. черт. 9) должен быть рассчитан на местное сжатие (смятие), а также по трещиностойкости с учетом местных растягивающих напряжений согласно указаниям п. 3.111*.
косвенное армирование. Исследования показывают, что с уменьшением шага хомутов s несущая способность коротких сжатых элементов существенно увеличивается (lo/Def < 10 или lo/ief < 35, где Def, ief — диаметр ядра сечения элемента без учета защитного слоя и радиус инерции). В целях учета этого явления применяют косвенное армирование: часто поставленные кольца, а чаще всего спиральную арматуру . При этом соблюдают следующие условия:
• спирали в плане должны быть круглыми;
• расстояния между витками спирали в осях должны быть не менее 40 мм и не более 100 мм и 11$ диаметра сечения ядра колонны, охваченного спиралью;
• спирали должны охватывать всю рабочую продольную арматуру;
• диаметр навивки спирали D должен быть не менее 200 мм. Повышение несущей способности сжатых элементов с косвенной арматурой происходит за счет ограничения поперечных деформаций бетонного ядра колонны, потому что косвенная арматура, подобно металлической обойме, препятствует поперечному расширению бетона и сохраняет его несущую способность даже после появления продольных трещин. Это происходит до тех пор, пока напряжения в косвенной арматуре не достигнут предела текучести. Именно поэтому особенно выгодно в качестве косвенной использовать высокопрочную предварительно напряженную проволоку или канаты.
Бетон в условиях двух- или трехосного обжатия (спиралью и продольной силой) может претерпевать в 5... 10 раз больше продольные деформации без разрушения, чем бетон в условиях одноосного обжатия. Поэтому при испытании колонн со спиральной арматурой в момент, когда напряжения в сечении достигают предела прочности, защитный слой разрушается и отпадает в то время, когда признаков разрушения бетона внутри ядра сечения еще не наблюдается. Увеличение продольных деформаций бетона в условиях косвенного армирования обусловливает возможность применения продольной арматуры из сталей повышенной прочности: A-IV и A-V, вместо А-П и А-Ш.
а — в виде сварных сеток; б — в виде спиральной арматуры
studfiles.net
Расчет на местное сжатие (смятие)
7.89 При расчете на местное сжатие (смятие) элементов без косвенного армирования должно удовлетворяться условие
| N < φloc Rb,loc Aloc, | (7.74) |
где N - продольная сжимающая сила от местной нагрузки;
φloc - коэффициент, принимаемый равным: при равномерном распределении местной нагрузки на площади смятия - 1,00, при неравномерном распределении - 0,75;
Aloc - площадь смятия;
Rb,loc - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формулам:
| Rb,loc = 13,5φloc1Rbt; | (7.75) |
 | (7.76) |
В формулах (7.75) и (7.76):
Rbt - расчетное сопротивление бетона растяжению для бетонных конструкций;
Аd - расчетная площадь, симметричная по отношению к площади смятия в соответствии со схемами, приведенными на рисунке 7.8.
7.90 При расчете на местное сжатие (смятие) элементов с косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток должно удовлетворяться условие
| N ≤ Rb,red Aloc, | (7.77) |
где Aloc - площадь смятия;
Rb,red - приведенная прочность бетона осевому сжатию, определяемая по формуле
| Rb,red = Rb φloc,b + φ μ Rs φloc,s. | (7.78) |
В формуле (7.78):
Rb, Rs - в МПа;
 | (7.79) |
φ, μ - соответственно коэффициент эффективности косвенного армирования и коэффициент армирования сечения сетками или спиралями согласно 7.72 [формулы (7.47), (7.48) и (7.51)];
Aef - площадь бетона, заключенного внутри контура сеток косвенного армирования, считая по их крайним стержням, при этом должно удовлетворяться условие Аlос < Aef ≤ Ad;
Ad - расчетная площадь, симметричная по отношению к площади смятия Аlос и принимаемая не более указанной на рисунке 7.8.
Остальные обозначения следует принимать согласно требованиям 7.89.
Бетон конструкции в зоне передачи на него сосредоточенных усилий (рисунок 7.8) должен быть рассчитан на местное сжатие (смятие), а также по трещиностойкости с учетом местных растягивающих напряжений согласно указаниям 7.111.
Рисунок 7.8 - Схемы расположения расчетных площадей Аd в зависимости от положения площадей смятия Аloc.
Расчет на выносливость
7.91 Расчету на выносливость подлежат элементы железнодорожных мостов, мостов под пути метрополитена, совмещенных мостов и плиты проезжей части автодорожных и городских мостов; при толщине засыпки менее 1 м - ригели рам и перекрытия прямоугольных железобетонных труб, включая места их сопряжения со стенками.
На выносливость не рассчитывают:
бетонные опоры;
фундаменты всех видов;
звенья круглых труб;
прямоугольные трубы и их перекрытия при толщине засыпки 1 м и более;
стенки балок пролетных строений;
бетон растянутой зоны;
арматуру, работающую только на сжатие;
железобетонные опоры, в которых коэффициенты асимметрии цикла напряжений превышают в бетоне 0,6, в арматуре - 0,7.
Если при расчете на выносливость железобетонных опор и перекрытий труб напряжения в арматуре не превышают 75 % установленных расчетных сопротивлений (с учетом коэффициентов условий работы по 7.26 и 7.39), то дополнительные ограничения по классам арматуры и маркам стали, указанные в 7.33 для арматуры, рассчитываемой на выносливость при средней температуре наружного воздуха наиболее холодной пятидневки ниже минус 40°С, могут не выполняться.
7.92 Расчет на выносливость элементов (или их частей) предварительно напряженных железобетонных конструкций, отнесенных к категориям требований по трещиностойкости 2а или 2б по 7.95, по сечениям, нормальным к продольной оси, следует производить по приведенным ниже формулам, подставляя абсолютные значения напряжений и принимая сечения элементов без трещин:
а) при расчете арматуры растянутой зоны:
| σp,max = (σp1 – σel,c) + σpg + σpv ≤ map1Rp; | (7.80) |
| σp,min = (σp1 - σel,c) + σpg; | (7.81) |
б) при расчете бетона сжатой зоны изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов:
| σbc,max = σpc1 + σpcg + σpcv ≤ mb1Rb; | (7.82) |
| σpc,min = σpc1 + σpcg | (7.83) |
(знак напряжений при расчете статически неопределимых конструкций может изменяться на противоположный).
В формулах (7.80) - (7.83):
σp,max, σp,min - напряжения в напрягаемой арматуре соответственно максимальные и минимальные;
σp1 - установившиеся (за вычетом потерь) предварительные напряжения в напрягаемой арматуре растянутой зоны;
σel,c - снижение напряжения в напрягаемой арматуре растянутой зоны от упругого обжатия бетона согласно 7.93;
σpg = n1σbtg - напряжения в арматуре от постоянной нагрузки;
σpv = n1σbtv - напряжения в арматуре от временной нагрузки,
где n1 - отношение модулей упругости согласно 7.48;
mар1 - коэффициент условий работы арматуры, учитывающий влияние многократно повторяющейся нагрузки согласно 7.39;
Rp - расчетное сопротивление напрягаемой арматуры согласно 7.37;
σpc,max, σpc,min - сжимающие напряжения в бетоне соответственно максимальные и минимальные;
σbс1 - установившиеся (за вычетом потерь) предварительные напряжения в бетоне сжатой зоны;
σbtg, σbcv - напряжения в бетоне от постоянной нагрузки соответственно растянутой и сжатой зон;
σbtv, σbcg - напряжения в бетоне от временной нагрузки соответственно растянутой и сжатой зон;
mb1 - коэффициент условий работы бетона, учитывающий влияние многократно повторяющейся нагрузки согласно 7.26;
Rb - расчетное сопротивление бетона сжатию согласно 7.24.
Примечание - При расчете как на выносливость, так и на трещиностойкость, при определении напряжений в бетоне с учетом приведенного сечения в формулах напряжения в арматуре, напрягаемой на упоры, принимают без их снижения от упругого обжатия бетона (при условии, если при расчете всю арматуру, имеющую сцепление с бетоном, включают в приведенные характеристики сечения).
7.93 Напряжения в напрягаемой арматуре следует вычислять с учетом снижения от упругого обжатия бетона σel,с, которое при одновременном обжатии бетона всей напрягаемой на упоры арматурой необходимо определять по формуле
При натяжении арматуры на бетон в несколько этапов снижение предварительного напряжения в арматуре, натянутой ранее, следует определять по формуле
| σel,с = n1Δσbm1. | (7.85) |
В формулах (7.84) и (7.85):
n1 - отношение модулей упругости согласно 7.48;
σbp - предварительное напряжение в бетоне на уровне центра тяжести напрягаемой арматуры, вызываемое обжатием сечения всей арматуры;
Δσb:- напряжение в бетоне на уровне центра тяжести арматуры, вызываемое натяжением одного пучка или стержня с учетом потерь, соответствующих данной стадии работы;
m1 - число одинаковых пучков (стержней), натянутых после того пучка (стержня), для которого определяют потери напряжения.
7.94 Расчет на выносливость элементов железобетонных конструкций с ненапрягаемой арматурой производится по формулам сопротивления материалов без учета работы бетона растянутой зоны. Этот расчет допускается производить по формулам, указанным в таблице 7.23.
Таблица 7.23
| Характер работы элемента | Расчетные формулы | |
| Изгиб в одной из главных плоскостей: | ||
| проверка по бетону |  | (7.86) |
| проверка по арматуре |  | (7.87) |
| Осевое сжатие в бетоне |  | (7.88) |
| Внецентренное сжатие: | ||
| проверка по бетону | σb ≤ mb1Rb | (7.89) |
| проверка по арматуре | σs ≤ mas1Rs | (7.90) |
Формулы таблицы 7.23 могут использоваться для определения по их левым частям значений σmin и σmax при вычислении коэффициентов ρ, приведенных в таблицах 7.9, 7.17 и 7.18.
При расчете по формуле (7.90) следует учитывать также указания 7.91 по расчету на выносливость преимущественно сжатой арматуры при знакопеременных напряжениях.
Аналогичным образом следует выполнять расчет внецентренно растянутых элементов. При расчете центрально растянутых элементов все растягивающее усилие передается на арматуру.
Кроме расчета на выносливость сечения должны быть рассчитаны по прочности.
В формулах (7.86) - (7.90):
М, N - момент и нормальная сила;
Ired - момент инерции приведенного сечения относительно нейтральной оси без учета растянутой зоны бетона с введением отношения n' к площади всей арматуры согласно 7.48;
х' - высота сжатой зоны бетона, определяемая по формулам расчета упругого тела;
mb1, mas1 - коэффициенты, учитывающие асимметрию цикла напряжений в бетоне и в ненапрягаемой арматуре (с учетом сварных соединений) согласно 7.26 и 7.39, вводимые к расчетным сопротивлениям соответственно бетона Rb и арматуры Rs;
аu, а'и - расстояние от наружной соответственно растянутой и сжатой (или менее растянутой) грани до оси ближайшего ряда арматуры;
Ared - площадь приведенного поперечного сечения элемента с введением отношения n' согласно 7.48 к площади поперечного сечения всей арматуры.
infopedia.su
