Стадии напряженного состояния центр.растянутого ж/б эл-та(без предварительного напряжения)



Под ж/б конструкциями без предварительного напряжения понимают констр., в кот.не имеется внутренних силовых напряжений до приложения к ним внешних нагрузок.

Ж/Б конструкции имеют 3 стадии напряженного состояния:

1) Начало загружения до образования первой трещины

N1a = Nб1а + Ns1aNб1а = Rб * Aб

ɛs= ɛбRб * Aб = νɛб*Aб

ɛб=Rб: νɛбσб= Rб : νɛб * ɛs

ɛбб= h

σб= Rб *  *h

Nб1а = Rб * AбNs = Rб *  * n *As

Ns = 2nRб * As – кратковрем.Ns1а = 5 n Rб * As – длительн.

2) Образование первой трещины до предельных напряжений в арматуре и бетоне

Nб1а= σs * As

Rб * 1/ν * n <σs < Rs

3) Cтадия разрушения (по которой мы ведем расчет)

N3 = Rs :As

Основными недостатками ж/б конструкций без предварительного напряжения являются:

1)раннее образование трещин в растянутых зонах элементов вследствие слабого включения в работу арматуры в этот момент и быстрое их раскрытие до предельно допустимой величины;

2)быстрый рост прогибов элементов до предельной величины после образования трещин в их растянутых зонах;

3)невозможность использования для армирования высокоэффективных сталей повышенной и высокой прочности(позволяющих сократить расход стали в строит-ве) из-за быстрого раскрытия трещин и быстрого роста прогибов;

4)чрезмерная массивность из-за большого собственного веса;

5)недостаточная выносливость.

Внедрение в практику предварит.напряжения арматуры позволило преодолеть эти недостатки ж/б конструкций без предварительного напряжения.


Вопрос 6.Стадии напряженного состояния центрального растянутого железобетонного элемента (с предварительным напряжением)

При изготовлении элемента арматуру натягивают до начального контролируемого напряжения σcon на упоры форм, производят бетонирование, тепловую обработку и выдерживают в форме до приобретения бетоном необходимой передаточной прочности Rbp. В этом состоянии 1 произошли первые потери σlos1 в основной их части. Затем при освобождении с упоров форм и отпуске натяжения арматуры благодаря сцеплению материалов создается обжатие бетона, развиваются деформации быстронатекающей ползучести и происходят потери σ6- состояние 2. Предварительное напряжение в арматуре с учетом упругого обжатия бетона равно σcon- σlos1-vσbp, здесь σlos1-без потерь σ34,поскольку последние учитываются в σcon.

С течением времени происходят вторые потери σlos2, соответственно уменьшаются и упругие напряжения в бетоне – состояние 3. Предварительное напряжение в арматуре с учетом полных потерь и упругого обжатия бетона в этом состоянии равно σcon- σlos-vσbp1.

После загружения элемента при постепенном увеличении внешней нагрузки напряжения в бетоне от предварительного обжатия погашаются - состояние 4. Предварительное напряжение в арматуре с учетом потерь на уровне нулевого напряжения в бетоне в этом состоянии равно: σspcon- σlos/

Дальнейшее увеличение нагрузки приводит к появлению в бетоне предельных растягивающих напряжений Rbtn- состояние 5, т.е. конец стадии I напряженно-деформированного состояния.

Приращение напряжений в растянутой арматуре после погашения обжатия в бетоне исходя из предельной растяжимости бетона εubt=2Rbtn/Eb и совместимости деформаций двух материалов σssEs= εubtEs=(2Rbtn/Eb) Es=2vRbtn.

Напряжение в напрягаемой растянутой арматуре перед образованием трещин равноσsp +2vRbtn. Оно превышает соответствующее напряжение в элементах без предварительного напряжения на σsp, что повышает сопротивление образованию трещин. После образования трещин в стадии II напряженно-деформированного состояния растягивающее усилие воспринимается арматурой. По мере увеличения нагрузки трещины раскрываются. При дальнейшем увеличении нагрузки напряжения в арматуре становятся предельными и происходит разрушение - стадия III.

При натяжении арматуры на бетон последовательность напряженных состояний аналогичная. Отличие в период изготовления и до загружения элемента внешней нагрузкой заключается в том, что начальное контролируемое напряжение арматуры определяют с учетом обжатия бетона.


Дата добавления: 2018-02-18; просмотров: 146; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ