Конструирование изгибаемых железобетонных элементов (на примере ребристой плиты).

Наиболее распространенными изгибаемыми элементами являются плиты и балки.

Плиты – это плоские элементы, толщина которых значительно меньше длины и ширины.

Толщину защитного слоя бетона принимают из условия защиты арматуры от каррозии, воздействия огня и обеспечения ее совместной работы с бетоном, назанчается по СНБ с учетом класса по условия эксплуатации.

Минимальная площадь сечения арматуры (в % от площади сечения бетона равной произведению ширины b сечения элемента на уровне центра тяжести арматуры на рабочую высоту сечения d) принимается по СНБ в зависимости от условия работы арматуры, но не менее 0,1%.

Продольная раматура устанавливается по расчету.

Армирование плит производится сварными сетками, которые укладывают так чтобы стержни рабочей арматуры распологались вдоль пролета и воспринимали растягивающие усилия, возникающие при изгибе под нагрузкой, в соотв с эпюрой изгиб моментов, поэтому сетки в пролетах плитах размещаются в нижней части, а в многопролетных и в верхней части над промежуточными опорами ( может быть непрерывное и раздельное.

Распределительную арматуру устанавливают для обеспечения проектного положения рабочих стержней, а так же для снижения усадочных деформаций. Поперечные стержни-меньшего диаметра.

Армирование вязаными сетками – в отдельных случаях, при сложной конфигурации в плане, или большим числом отверстий, когда стандартные сетки не могут быть использованы.

1.Сбор нагрузок

 2. Определение усилий в элементах плиты

Расчет элементов плиты по прочности ( Расчет полки плиты , поперечного и продольного ребра), подбор арматуры

Расчет продольных ребер плиты по образованию и раскрытию  трещин,нормальных к продольной оси элемента

5 расчет прогиба плиты

6 расчет неразрезного жб ригеля

 

Сжатые и растянутые железобетонные элементы. Особенности расчета и конструирования.

К центрально-сжатым элементам условно относят: промежуточные колонны в зданиях и сооружениях; верхние пояса ферм, загруженных по узлам; восходящие раскосы и стойки ферменной решётки, а тапк же некоторые другие конструктивные элементы. При расчете прочности сечений центрально-сжатого железобетонного элемента должно соблюдаться условие:

N_Sd £ N_Rd, где, N_Rd = f_ydA_s,tot+ f_сdA_c

A_s,tot – площадь стержней всей продольной арматуры в сечении.

Внецентренно сжатые элементы.

При расчете сеч.внецентренно сжатых эл-тов по методу предельных усилий различают 2 случая:

- случай большого эксцентриситета, когда x_lim / d £ x_lim (рис. 1.1);

- случай малого эксцентриситета, когда x_lim / d > x_lim (рис. 2.1).

  Расчет прочности нормальных сечений внецентренно сжатых железобетонных элементов для случая большого эксцентриситета (при xeff/d £ xlim) следует производить из условия M_Rd = a f_cd S_c + f_yd A_sс (d – c₁) (3.1) как для изгибаемых элементов, принимая M_Sd = N_Sde_s1, а высоту сжатой зоны определять по формуле N_Sd + f_yd A_st – f_yd A_sc = a f_cd A_cc      ( 4.1 )

При x_eff > xl_imd расчет допускается производить из условия M_Rd = a f_cd S_c + f_yd A_sс (d – c₁) ( 3.1 ), но при этом высота сжатой зоны для элементов из бетона классов по прочности С25/30 и ниже определяют по формуле

  ( 5.1 )

              

Для элементов из бетона классов по прочности выше С25/30 при x_eff > x_limd расчет рекомендуется выполнять в соответствие с положениями деформационной модели.

В случае, когда расчетная продольная сила N_Sd не превышает 0,08N_cd (где Ncd = fcdAc), допускается производить расчет по прочности как для изгибаемого элемента без учета продольной силы.

Растянутые элементы

а) Центрально растянутые ж/б элементы. Должно соблюдаться условие:

N_Sd £ N_Rd, где  N_Rd = f_ydA_s,tot;

A_s,tot – площадь стержней всей продольной арматуры в сечении.

б) Внецентренно-растянутые железобетонные элементы. Расчет прочности внецентренно растянутых элементов следует производить в зависимости от положения расчетной продольной силы при е₀ = е_е (без учета случайного эксцентриситета) для двух случаев:

1) если расчетная продольная сила приложена за пределами расстояния между равнодействующими в арматуре As1 и As2 – случай большого эксцентриситета. В этом случае расчет прочности сечений допускается производить, принимая прямоугольную эпюру напряжений в сжатой зоне бетона как для изгибаемых элементов из условия:

N_Sde_s1 £ af_сdS_c + f_ydA_sс (d – с₁), ( 1.2)

N_Sd £ f_ydA_st – f_ydAsс – af_cdA_c.      ( 2.2 )

Для прямоугольных сечений

N_Sde_s1 £ af_cdbx_eff (d – 0,5x_eff) + f_ydA_sc (d – с₁)         ( 3.2 )

Высота сжатой зоны бетона определяется по формуле: f_ydAst – f_ydAsc – N_Sd = af_cdbx_eff ( 4.2 )

Если полученные из расчета по формуле (4.2) значения xeff > x_limd, в условие (3.2) следует подставлять x_eff = x_limd.

 Формулы (1.2) и (2.2) допускается применять только в том случае, когда центр тяжести сжатой арматуры расположен к наиболее сжатой грани сечения ближе, чем центр тяжести сжатой зоны сечения. В противном случае прочность сечения внецентренно растянутого элемента с большим эксцентриситетом следует определять по формуле N_Sd (e_s1 + d – с₁) = f_ydAst (d – с₁)         ( 5.2 )

2) Расчет внецентренно растянутых элементов в случае малых эксцентриситетов производят исходя из следующих предпосылок:

- в работе сечения не учитывается растянутый бетон;

- напряжения во всей растянутой арм-ре, располож.в сечении, = расчетному сопротивлению fyd.

В соответствии с принятыми предпосылками расчет внецентренно растянутых элементов для этого случая производят из условий N_Sde_s2 = f_ydA_st (d – с₁)     ( 6.2 )    N_Sde_s1 = f_ydA_sc (d – с₁) ( 7.2 )

40.Понятие о трещиностойкости железобетонных конструкций. Требования к трещиностойкости. Расчет по образованию и раскрытию нормальных и наклонных трещин.

Трещиностойкостью железобетонной конструкции на­зывают ее сопротивление образованию трещин в стадии I напряженно-деформированного состояния или сопротивление раскрытию трещин в стадии II напряженно-деформированного состояния.

К трещиностойкости железобетонной конструкции или ее частей при расчете предъявляют различные тре­бования в зависимости от вида применяемой арматуры. Эти требования относятся к появлению и раскрытию нор­мальных и наклонных к продольной оси элемента тре­щин и подразделяются на три категории:

первая категория — не допускается образование тре­щин;

вторая категория— допускается ограниченное по ши­рине непродолжительное раскрытие трещин при условии их последующего надежного закрытия (зажатия);

третья категория — допускается ограниченное по ши­рине непродолжительное и продолжительное раскрытие трещин.

Непродолжительным считается раскрытие трещин при действии постоянных, длительных и кратковременных нагрузок; продолжительным — раскрытие трещин при действии только постоянных и длительных нагрузок. Предельная ширина раскрытия трещин, при которой обеспечиваются нормальная эксплуатация зданий, кор­розионная стойкость арматуры и долговечность конст­рукции, в зависимости от категории требований по тре­щиностойкости не должна превышать 0,05...0,4 мм

Предварительно напряженные элементы, находящие­ся под давлением жидкости или газов (резервуары, на­порные трубы и т.п.) при полностью растянутом сече­нии со стержневой или проволочной арматурой, а также при частично сжатом сечении с проволочной арматурой диаметром 3 мм и менее должны отвечать требованиям, первой категории. Другие предварительно напряженные элементы в зависимости от условий работы конструкции и вида арматуры должны отвечать требованиям второй или третьей категории.

Расчет по раскрытию трещин следует производить из условия

w_k £ w_lim

где w_k – расчетная ширина раскрытия трещин;

         w_lim – предельно допустимая ширина раскрытия трещин

    Расчетная ширина раскрытия трещин, нормальных к продольной оси,следует определять по формуле

w_k = b×s_rm×e_sm

где: w_k – расчетная ширина раскрытия трещин;

  s_rm – среднее расстояние между трещинами;

  e_sm – средние деформации арматуры, определяемые при соответствующей комбинации нагрузок;

  b  – коэффициент, учитывающий отношение расчетной ширины раскрытия трещин к средней.

 

Расчетную ширину w_k наклонных трещин следует определять по формуле (8.6) с заменой S_rm на S_r,max, рассчитанной по формуле (1).

    Для элементов, имеющих ортогональное армирование, в случае, когда образующиеся трещины наклонены под углом к продольной оси элемента (направлению продольного армирования), и угол наклона q > 15°, среднее расстояние между наклонными трещинами S_r,max следует определять по формуле:

, ( 1 )

где: S_r,max,x – средний шаг трещин в направлении, параллельном продольной оси;

  S_r,max,y – средний шаг трещин в направлении, перпендикулярном к продольной оси элемента;

    q – угол между направлением продольного армирования (продольной осью элемента) и направлением главных сжимающих напряжений. Значение q принимается согласно п. 7.65 настоящих норм.

41.Ребристые монолитные перекрытия с балочными плитами и плитами, работающими в двух направлениях. Особенности расчета и конструирования.

Ребристое перекрытие с балочными плитами состоит из плиты, работающей по короткому направлению, вто­ростепенных и главных балок.

Конструктивные схемы ребристых перекрытий

I — главные балки; 2 — второсте­пенные балки; 3 — колонна

 

 Второстепенные балки       опираются на монолитно свя­занные с ними главные балки, а те, в свою очередь, на колонны и наружные стены.

Конструирование: minзнач. толщины плиты составл.: для междуэт-х перекр-й промзд. – 6см; для междуэт-х перекр. гражд-х и жилых зд. – 5см. Высота сеч. второстеп. балок составл. обычно 1/12 – 1/2 l, а главных балок – 1/8 – 1/15 l(пролета). Ширина сеч. балок b=0,4-0,5h.

Армирование балочных плит:

а-рулонными сетками с продольной раб арматурой при опир-ии на наружн сетку б- тоже при опирании на крайнюю второстепенную балку в- рулонными сетками с поперечной раб арматурой при опирании на наружную стену г- то же при опирании на крайнюю второстепенную балку.

Расчет плиты, второстепенных и главных балок

Изгибающие моменты в неразрезных балочных пли­тах и второстепенных балках с пролетами разной или отличающейся не более чем на 20 % длиной, определяют с учетом перераспределения моментов и при этом созда­ют равномоментную систему. В многопролетной балке опорные моменты M_sup на средних опорах при равномерно распределенной нагрузке g равны меж­ду собой.

 Используя уравнение равновесия М_l+М_А·b/l+M_B·a/l=M₀ для сечения в середине пролета, находят

Msup=(q+υ)·l² / 16.

В первом пролете максимальный изгибающий момент будет:,

M _B= (g + v) l²/11

---

Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 1053; Мы поможем в написании вашей работы!

Поделиться с друзьями:

---

---

Мы поможем в написании ваших работ!