Расчет растянутых железобетонных элементов

конструкции»
Курс лекций
Лекция 12
Расчет прочности растянутых элементов
Тема 5. Расчет растянутых

железобетонных элементов прямоугольного профиля по прочности

Составитель: В. В. Родевич

различной величине эксцентриситетов.

4. Расчет внецентренно растянутых элементов при малых эксцентриситетах.

5.

Расчет внецентренно растянутых элементов при больших эксцентриситетах.

железобетонные элементы.
Центрально растянутыми называются элементы, подверженные действию продольного растягивающего усилия.

В условиях центрального (осевого) растяжения находятся затяжки арок, нижние пояса и нисходящие раскосы ферм, стенки цилиндрических резервуаров и напорных трубопроводов, испытывающих внутреннее давление жидкости при отсутствии давления грунта.
Внецентренно растянутыми называют элементы, у которых линия действия внешней продольной растягивающей силы N не совпадает с линией действия равнодействующей внутренних усилий центрально-растягиваемого сечения, т. е. когда продольная сила N действует с эксцентриситетом e0 по отношению к вертикальной оси элемента или когда одновременно действуют продольная осевая сила N и изгибающий момент M

В условиях внецентренного растяжения находятся стенки прямоугольных бункеров, напорные подземные трубопроводы, нижние пояса безраскосных ферм и т.п.
Центрально растянутые элементы армируют отдельными стержнями или сварными каркасами с равномерным размещением рабочей арматуры по сечению. Центрально растянутые эле-менты применяют, как правило, предварительно напряженными, что является радикальным средством повышения их сопротивления образованию трещин. Напрягаемую арматуру в линейных элементах размещают в сечении симметрично, чтобы при передаче усилия на бетон по возможности избежать внецентренного обжатия элемента. Для ненапряженной арматуры допускается стыкование внахлестку, при этом в одном сечении должно располагаться не более 25% стержней класса А–I и 50% арматуры периодического профиля. Минимальный процент армирования продольной арматурой должен быть больше 0,5%.

промышленных зданий; - стенки резервуаров – нижние пояса и раскосы

ферм с параллельными поясами; - затяжки арок

в обобщенных усилиях; As,tot – площадь сечения всей
продольной арматуры;

γs6 =η – коэффициент, учитывающий увеличения
расчетного сопротивления предварительно напряженной арматуры (η = 1,2 –
для арматуры класса А–IV; η = 1,15 – для A–V, В–II; Вр–II, К–7, К–19; η = 1,1 –
для арматуры классов A–VI и Aт–VII)

больших эксцентриситетах
Величину ξR определяют также, как для изгибаемых элементов. Характер

разрушения таких элементов близок к характеру разрушения изгибаемых элементов (справедливы все предпосылки, которые относятся к изгибаемым элементам с двойным армированием). В стадии Iа напряженно-деформированного состояния (см. стадии НДС при изгибе) в растянутой зоне образуются нормальные трещины, а в стадии IIIa — наступает плавное разрушение элементов, при этом напряжения в растянутой и сжатой арматуре и в бетоне сжатой зоны сечения достигают своих предельных значений: Rs, Rsc,, Rb т. е. разрушение наступает при одновременном исчерпании несущей способности бетона и арматуры сжатой зоны сечения и растянутой арматуры. При этом элементы следует проектировать так, чтобы соблюдалось условие x ≥ a’, иначе арматура As’ будет находиться за пределами бетона сжатой зоны и прочность ее не будет использоваться. Поэтому при x < a’ в расчетных уравнениях принимают As’ = 0.

Случай 1 – Случай больших эксцен-триситетов. Он имеет место, когда продольная растягивающая сила приложена вне ядра сечения, т.е. за пределами расстояния между равно-действующими усилий в арматуре
(e0 > 0,5h – a или e’ > h0 – a’ ).

При этом x ≤ ξRh0.

Если ξ >ξR, то принимаем x = хR = ξRh0.

малых эксцентриситетах
Случай 2 – Случай малых эксцентриситетов. Он имеет место,

когда внешняя продольная растягивающая сила приложена в пределах ядра сечения и, следовательно, все сечение растянуто. Предельное состояние в этом случае сходно с предельным состоянием центрально растянутых элементов. В предельном состоянии бетон выключен из работы, т.к. элемент на всю высоту пронизан поперечными трещинами. Разрушение наступает в тот момент, когда напряжения во всей продольной арматуре достигают предельного значения. В этом случае границей ядра сечения будет положение центров тяжестей As и As’. Таким образом, данный случай характеризуется условием, когда продольная растягивающая сила приложена между равнодействую-щими усилий в арматуре, т.е. (e0 ≤ 0,5h – a или e’ ≤ h0 – a’ ).