Расчет ЖБК с перераспределением усилий

Сущность метода - использование резервов статически неопределимых систем, выполненных из материалов, обладающих свойствами пластического деформирования.

При определенном значении нагрузки в опасном сечении балки напряжения в арматуре из мягкой стали достигают предела текучести и возникает участок больших местных деформаций, называемый пластическим шарниром (ПШ).

В статически определимойбалке с появлением ПШ происходит взаимный поворот частей балки, трещины раскрываются, прогиб нарастает, и балка разрушается.

Схема работы статически неопределимой балки при сосредоточенной нагрузке:

- При определенном значении нагрузки в опасном сечении напряжения в арматуре достигают предела текучести стали. Возникает пластический шарнир (ПШ).

- При дальнейшем увеличении нагрузки разрушения сечения не происходит - повороту ПШ препятствуют лишние связи (вторая жесткая опора, жесткость ригеля).

- Высота сжатой зоны не увеличивается, изгибающий момент в сечении постоянен.

- Разрушение происходит только при образовании N+1 (ПШ).

Статический способ определения М.

Уравнение равновесия: M_l + M_а∙ b/l + Mв∙ a/l = M0

- Сумма пролетного момента в сечении и долей опорных моментов, соответствующих этому сечению, равна моменту в простой балке М₀.

- Несущая способность не зависит от соотношения значений опорных и пролетных моментов и не зависит от последовательности образования ПШ.

- Изменение соотношения моментов в сечениях меняет значение нагрузки, вызывающей образование первого и последнего ПШ, а также ширину раскрытия трещин в первом ПШ.

Условия расчета железобетонных конструкций с перераспределением усилий:

- Причиной разрушения не должно быть хрупкое разрушение бетона. Должна выполняться ξ ≤ 0, 35;

- Конструкция не должна разрушаться от главных растягивающих и главных сжимающих напряжений;

- Применяется арматурные стали с площадкой текучести;

- В целях ограничения раскрытия трещин в ПШ величина перераспределенного момента не должна отличаться от момента, полученного из упругого расчета, более чем на 30%;

- Прогибы конструкций должны быть малы, чтобы не изменилась геометрия конструкции.

Схемы загружения, эпюры усилий и перераспределение моментов в неразрезном ригеле

Эпюра материалов - показывает соотношение между внутренними усилиями от внешних нагрузок и несущей способностью элемента;

Эпюра материалов и армирование неразрезного ригеля

 

 

Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами. Расчет и проектирование.

 

Минимальная толщина плит

1 – плита; 2 – второстепенная балка; 3- главная балка; 4 – колонна;

Средний пролет l₀= l – b

Крайний пролет l₀₁ = l₁ – b/2 + h_f/2

Изгибающие моменты

Крайний пролет, первая промежуточная опора: M₁ = ql₀₁²/11

Средний пролет, средняя опора: M = ql₀²/16

Расчетная схема плиты – многопролетная неразрезная балка. Для расчета рассматривается участок плиты шириной b =1 м

Схемы армирования монолитной балочной плиты отдельными стержнями (а), рулонными (б) и плоскими (в) сварными сетками

Назначение распределительной арматуры

1. Обеспечивают проектное положение рабочей арматуры

2. Равномерно распределяют усилия между стержнями рабочей арматуры от сосредоточенных нагрузок

3. Воспринимают неучтенные при проектировании усилия и деформации (усадочные, температурные и пр.)

Площадь сечения распределительной арматуры в балочных плитах должна составить не менее 10% рабочей арматуры в месте Ммах.

Конструирование арматуры

Диаметр арматуры: 3-7 мм рулонная сетка (В500); 6-12 мм плоская сетка или отдельные стержни.

Шаг арматуры (для включения арматуры в работу бетона, равномерного распределения напряжений, ограничения ширины раскрытия трещин между стержнями)

при h ≤ 150 мм S ≤ 200 мм;

при h > 150 мм S ≤ 1, 5 h S ≤ 400 мм.

Минимальная высота второстепенной балки (1/20) L; Ширина балок b= (0, 3 – 0, 5) h

Конструктивная и расчетная схема второстепенной балки

Расчетная длина балки: в первом пролете l₀₁ = l₁ – 0, 5b +0, 5c;

в среднем пролете l₀ = l – b .

Расчетная ширина полки: при h_f ‘/h ≥ 0, 1 → b_f’ = min ( l_f; b + (1/3)l₀ );

при h_f ‘/h < 0, 1 → b_f’ = min ( b + 12h_f’ ; b + (1/3)l₀ );

⇐ Предыдущая12345678Следующая ⇒

Поделиться: