|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчет по несущей способности изгибаемых элементов таврового сечения ⇐ ПредыдущаяСтр 4 из 4
Устройство полки в растянутой зоне нецелесообразно, поскольку полка в этом случае не повышает несущей способности элемента. Это может быть вызвано только конструктивными соображениями. В тавровых сечениях сжатая зона значительно развита, поэтому их обычно выполняют с одиночной арматурой. Изгибаемые элементы таврового сечения применяются в виде балок монолитных ребристых перекрытий или в качестве отдельных балок (подкрановые балки, перемычки, рандбалки, ригели сборных перекрытий и покрытий, различные пустотелые или ребристые сборные панели и т.п.)
Способность полок тавровой балки воспринимать сжимающие усилия совместно с сжатой зоной ребра балки зависит главным образом от сопротивления скалыванию в месте примыкания полки к ребру. Опыты показали, что полка может повысить прочность тавровых балок до известных пределов. Ширина полки, вводимая в расчет, зависит от толщины и армирования полки и от ширины ребра. СНиП (п. 3.16) предлагает пользоваться следующими указаниями при выборе ширины полки. Величина b΄ f, вводимая в расчет, принимается из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1 / 6 пролета boυ = (b΄ f – b)/2 ≤ l/6 и не более:
boυ ≤ а/2; при с ≥ а;
б) при отсутствии поперечных ребер или при расстоянии между ними большем, чем расстояние между продольными ребрами (с > а) и hf΄ < 0, 1h – bоv ≤ 6 hf΄ ;
при hf΄ < 0, 1h – bоv ≤ 6 hf΄ ; при 0, 05 h ≤ hf΄ < 0, 1h – bоv ≤ 3 hf΄ ; при hf΄ < 0, 05h свесы не учитываются, балка рассчитывается как прямоугольная с шириной b; эти требования относятся к отдельным балкам. При армировании тавровой балки необходимо предусматривать армирование полки для обеспечения ее связи с ребром. При расчете пустотных панелей их действительное сечение заменяется эквивалентных тавровым сечением, для чего заменяют отверстия прямоугольным с той же площадью и моментом инерции, соблюдая при этом условие, чтобы центр тяжести заданного очертания отверстия совпадал с центром тяжести заменяющего прямоугольника. Рассмотрим на примере определение размеров эквивалентного прямоугольника при заданных параметрах овально отверстия (АОТ и JОТ).
Для круглого отверстия эквивалентный квадрат имеет размер сторон равных 0, 9 диаметра отверстия, а для овального отверстия стороны эквивалентного прямоугольника будут равны 0, 95 соответствующих размеров овала.
Последовательность перехода от заданного сечения двуховальной панели к эквивалентному тавровому сечения показана на приведенной схеме; при переходе от 3 шага к 4 можно отбросить уширения в растянутой зоне, поскольку работу бетона на растяжение не учитывают; ширина ребра определяется как сумма стенок эквивалентного сечения b = 2b1 + b2. При расчете изгибаемых элементов таврового сечения возможны два расчетных случая:
для расчета воспользуемся формулами, полученными для прямоугольных элементов с одиночной арматурой, заменяя b на b΄ f: М ≤ α m Rb b΄ f h02 и Для характеристики армирования таврового сечения определяют коэффициент или процент армирования для сечения с размерами b х h0, тогда
Момент, воспринимаемый сечением можно представить состоящим из двух моментов: М = М1 + Моυ ,
где М1 – момент, воспринимаемый прямоугольным сечением шириной b; этот момент равен (см. тему 7) М = α m Rb b h02; Моυ – момент, воспринимаемый свесами полки; этот момент получим из выражения: Моυ = Rb (b΄ f - b) h΄ f (h0- 0, 5 h΄ f)
М ≤ α m Rb b h02 + Rb (b΄ f - b) h΄ f (h0- 0, 5 h΄ f) Для определения положения нейтральной оси воспользуемся уравнением проекции всех сил на ось, параллельную силам:
откуда
При расчете изгибаемых железобетонных элементов таврового сечения встречаются два типа задач. Задача 1 Дано: М – расчетный изгибающий момент; размеры сечения элемента; класс бетона и класс арматуры (Rb и RS). Определить: АS – площадь сечения растянутой арматуры. Для определения, к какому случаю относится заданное сечение элемента, найдем значение момента, воспринимаемое полкой при х = h΄ f, т.е. на границе между 1 и 2 случаями: Мf = Rb b΄ f h΄ f (h0- 0, 5 h΄ f) а) Если заданный расчетный момент меньше Мf, т.е. М ≤ Мf, то нейтральная ось будет проходить в полке.
б) Если М > Мf, то нейтральная ось проходит по ребру. Из формулы М = α m Rb b h02 + Rb (b΄ f - b) h΄ f (h0- 0, 5 h΄ f) находим Подставляя ξ в формулу
Проверяем условие ξ ≤ ξ R. Если ξ > ξ R, то принимаем ξ = ξ R (для элементов с В30 и менее и А-I, А-II, A-III и Вр-I).
Задача 2 Дано: размеры сечения элемента; Аs – площадь сечения растянутой арматуры; класс бетона и класс арматуры (Rb и RS). Определить: М – расчетный изгибающий момент или проверить несущую способность. Решение: Находим усилие, воспринимаемое полкой при х = h΄ f: а) Если усилие Nbf ≥ NS = RSAS - усилие в растянутой арматуре, то нейтральная оси проходит в полке и расчетный изгибающий момент будет М = α m Rb b΄ f h02, где α m найдем по ξ, которое определим из выражения б) Если Nbf < NS, то нейтральная ось проходит по ребру и М = α m Rb b h02 + Rb (b΄ f - b) h΄ f (h0- 0, 5 h΄ f) где α m найдем по
Тема 10 Популярное:
|
Последнее изменение этой страницы: 2016-07-13; Просмотров: 2695; Нарушение авторского права страницы
Тавровое сечение образуется из полки и ребра, монолитно связанных между собой. Тавровое сечение с полкой в сжатой зоне экономичнее прямоугольных, так как площадь бетона в растянутой зоне таврового сечения сокращена до минимума, необходимого для размещения растянутой арматуры.
а) при наличии поперечных ребер – ½ расстояния между продольными ребрами; или hf΄ ≥ 0, 1 h
в) при консольных свесах полки: 
В этом случае х ≤ hf΄ , поэтому тавровое сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной b΄ f, поскольку работа бетона ниже нейтральной оси на растяжение не учитывается. Этот случай характерен для элементов, имеющих развитую полку (балки ребристых монолитных перекрытий, ребристые и пустотные панели). Для подобного типа элементов, даже если х > hf΄ , пренебрегают сжатием в ребре, т.е. принимая х = hf΄ .
, где 
.
, а 
.
В этом случае х > hf΄ и тавровое сечение рассчитывается с учетом сжатия в ребре. Этот случай встречается при расчете отдельных тавровых балок со сравнительно малоразвитыми полками (например, подкрановые балки).
и по α m коэффициент ξ или ζ и определяем площадь сечения арматуры, как для сечения прямоугольного с одиночной арматурой по формуле: 
или 
.
, а по α m коэффициент ξ.
, определим площадь сечения арматуры
.
(из 
).