Расчет ж.б.э. по предельным состояниям первой группы



Расчет Ж.Б.Э. по предельным состояниям первой группы производится по той же методике и тем же формулам, что и Ж.Б.Э. из тяжелого бетона (см.конспект лекций по железобетону).

Так, например, при вычислении граничной относительной высоты сжатой зоны бетона

 характеристику сжатой зоны бетона ω находят по формуле: для легкого бетона;

для тяжелого бетона

Или, например, при проверке условия прочности сжатого бетона между наклонными трещинами

 для тяжелого  что отмечено у вас в лекционном курсе по Ж.Б.К.

 

Расчет элементов на местное действие нагрузок

При сопряжении отдельных элементов зданий и сооружений усилия от элемента к элементу во многих случаях передаются по ограниченным площадям, что вызывает местные напряжения. Надежность в работе узлов сопряжений и стыков отдельных элементов должна быть проверена расчетом.

Расчет на местное сжатие

Элементы без поперечного армирования рассчитывают, соблюдая условие

                                      (2.9)

где N – предельная сжимающая сила от местной нагрузки;

Aloc.1 – площадь смятия;

 ψ – коэффициент, учитывающий характер распределения напряжений; при равномерном распределении местной нагрузки по площади смятия ψ=1, при неравномерном распределении ψ= 0,75;

 расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле

                                      (2.10)

здесь .

Принимается α=1 для бетона класса не выше С20/25 и для бетона классов С20/25 и выше определяется из условия

φв – коэффициент, учитывающий влияние окружающего бетона, расположенного в пределах площади смятия и вычисляемый по формуле

                                    (2.11)

где Аloc2 – расчетная площадь элемента, определяемая согласно рис. 2.2

В расчет вводят значение коэффициента φв не более:

1,5 при местном сжатии по схеме рис. 2.2 а, в, г, е для бетонов класса В3,5 и более; 1,2 – то же для бетонов класса В2,5 и ниже. При передаче нагрузки по схемам на рис. Б, д принимают φв= 1,0. При определении Аloc1 и Аloc2 глубину опирания балок, плит, перемычек, прогонов учитывают не более 20м. В формулу 2.10 подставляют значение 2φв≥1

При усилении элементов косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток прочность на местное сжатие обеспечивается при выполнении условия.

                                    (2.12)

где fc,red – приведенная призменная прочность бетона при расчете на местное сжатие, определяемая по формуле

fc,red= fc·φc + φμxyfs,xyφs,                            (2.13)

fs,xy – расчетное сопротивление арматуры сеток;

; Aloc2 – расчетная площадь, определяемая по рис. 2.2, но для случаев 2.2, б и д – с учетом площади, обведенной штриховой линией;

                                 (2.14)

Аef – площадь бетона, заключенного внутри контура сеток косвенного армирования, считая по оси крайних стержней.

а) – при местной нагрузке по всей ширине элемента b;

б) – при местной краевой нагрузке по всей ширине элемента в;

в, г) – при местной нагрузке в местах опирания концов прогонов и балок;

д) – при местной краевой нагрузке на угол элемента;

е) – при местной нагрузке приложенной на части длины и ширины элемента; при местной краевой нагрузке, расположенной в пределах выступа стены или простенка

1 – площадь смятия; 2 – расчетная площадь смятия; 3 – минимальная зона армирования сетками.

Рисунок 2.2 – Схемы для расчета Ж.Б. элементов на местное сжатие

В(2.13) φ – коэффициент эффективности косвенного армирования

                                    (2.15)

где,

                                     (2.16)

,                           (2.17)

nx; Ax; lx – соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержня сетки в одном направлении;

ny; Ay; ly – то же, в другом направлении;

S – расстояние между сетками.

Площадь бетона Аеf, заключенного внутри сеток косвенного армирования, должна удовлетворять условию Аloc1<Aef<Aloc2.

 

Расчет закладных деталей

Для соединения сборных Ж.Б.К широко применяют закладные детали, состоящие из анкерных стержней, приваренных в тавр к плоской пластине (рис.2.3). Такие закладные детали в общем случае воспринимают нормальную N, сдвигающую Q силы и изгибающий элемент М. Расчетом необходимо проверить надежное закрепление закладной детали в элементе.

Площадь поперечного сечения анкеров Ааn, расположенных в наиболее напряженном ряду, определяют по формуле

                                  (2.18)

где наибольшее растягивающее усилие в одном ряду анкеров равно:

                                       (2.19)

В (2.19) nan – число рядов анкеров в направлении сдвигающей силы;

Z – расстояние между крайними рядами анкеров;

Qan – сдвигающие усилие, приходящиеся на один ряд анкеров, равное

.                                      (2.20)

 

Рисунок 2.3 – Схема усилий, действующих на закладную деталь

N'an ‑ наибольшее сжимающее усилие в одном ряду анкеров, определяемое по формуле

                                       (2.21)

λ и δ – эмпирические коэффициенты.

Коэффициент λ учитывает классы арматуры и бетона, диаметр анкеров. Для бетонов классов В12,5…В30

                          (2.22)

 средняя плотность бетона, кг/м3;

Ааn,1 – площадь анкерного стержня наиболее напряженного ряда, см2

Коэффициент δ учитывает характер и величины возникающих усилий в анкерных стержнях:

                                         (2.23)

где  при N'an>0 (имеет прижатие закладной детали) и  при N'an≤0 (нет прижатия).

При отсутствии в анкерах растягивающих усилий принимают δ= 1

Диаметр анкеров промежуточных рядов назначают таким же, как диаметр анкеров самого напряженного ряда. Если в процессе расчета нормальные усилия Nan и N'an и сдвигающие усилия Qan получают отрицательное значение, то они принимают равными нулю. При расположении закладной детали на верхней поверхности элемента значение коэффициента λ уменьшают на 20%, а значение N'an принимают равным нулю.

Расчет пластины выполняют по методике расчета стальных конструкций. Если пластины изготовлены фасонного проката, то их соединение с анкерными стержнями принимают шарнирным. Кроме того, толщина t пластины должна удовлетворять условию

                                   (2.24)

где dan – диаметр анкерного стержня;

  Rsq – расчетное сопротивление стали на срез.

 


Дата добавления: 2018-04-15; просмотров: 144; ЗАКАЗАТЬ РАБОТУ