Файл: Лысенко Е.Ф. Армоцементные конструкции учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 116
Скачиваний: 2
элемента) в расчет следует вводить приведенный коэффициент сет чатого армирования, выраженный формулой
9-п = |
р + Ра Ь- + N |
Ас |
, |
(12) |
|
Ас |
|
|
|
где |Аа, (J-H— коэффициенты |
армирования |
сечений |
соответственно не |
|
напрягаемой и напрягаемой арматурой;
Rc, Ra, Rh— расчетные сопротивления соответственно растянутых сеток, ненапрягаемой и напрягаемой арматуры.
Если расстояние между стержнями (проволоками) ненапрягаемой или напрягаемой арматуры более 10 6, последние учитываются без приведения к сетчатой арматуре.
§ 13. РАСЧЕТ ПО ПРОЧНОСТИ
Несущую способность армоцементных конструкций определяют аналогично расчету железобетонных элементов. Наступление первого предельного состояния характеризуется достижением текучести рас тянутой арматуры или предельного напряжения в бетоне сжатой зоны.
Рис. 69. Эпюра напряжений и усилия в сечении центрально растяну того армоцементного элемента при комбинированном армировании.
В сечениях изгибаемых, внецентренно сжатых и внецентренно растя нутых элементов принята прямоугольная эпюра напряжений — как в бетоне сжатой зоны, так и для растянутых и сжатых сеток (ра бота бетона на растяжение не учитывается).
Ненапрягаемая и напрягаемая (сетчатая, проволочная и стержне вая) арматура вводятся в расчет со своими расчетными сопротивле ниями, при этом рекомендуется учитывать не более 1,5% сечения сжа тых сеток. В связи с тонкостенностью сечений армоцементных эле ментов за расчетное сопротивление бетона сжатию принимают приз менную прочность.
1. Центрально растянутые элементы. К ним относят: стенки круг лых в плане резервуаров и напорных трубопроводов, затяжки арок
109
и другие конструкции. При их расчете направление растягивающего усилия совмещают с центральной осью элемента. Арматура располага ется равномерно по площади сечения.
Сечения центрально растянутых элементов рассчитывают, исходя из алгебраической суммы проекций всех сил — внешних (N) и внут ренних {Nсеч) на ось растяжения (рис. 69):
N < N ce4. |
' |
(13) |
При армировании сетками |
|
|
Nce4= R c?F. |
|
(14) |
При комбинированном армировании, |
приведенном |
к сетчатому, |
Мсеч = RcPnF. |
|
(15) |
Для прямоугольного сечения с размерами &и Л (рис. 69) |
||
Л^сеч = Rc[i.nbh. |
|
(16) |
В том случае, если сечение состоит из нескольких прямоугольных участков с различными размерами и коэффициентами армирования, то каждый из показателей вводится со своими значениями.
|
л и = 2 |
Rctfbihi, |
|
(17) |
|
|
(=i |
|
|
|
|
где |
N — растягивающая продольная |
сила, кгс\ |
|
|
|
р."; bt; |
F — площадь сечения элемента, см2\ |
|
|
||
ht — коэффициент приведенного армирования, |
ширина |
и высота |
|||
|
каждого из участков. |
|
|
|
|
2. |
Центрально сжатые элементы — это такие конструкции, у ко |
||||
торых на сечение действует центрально сжимающая продольная сила. |
|||||
Подобное явление вероятно в арках, сводах, не загруженных местной |
|||||
нагрузкой, стенках блок-комнат и т. д. |
|
|
|||
Содержание арматуры в сечении |
центрально |
сжатого |
элемента |
||
оценивается коэффициентом или |
процентом сетчатого армирования. |
||||
Обычно процент сетчатого армирования принимается р < 1,5%. До пускается увеличение до р < 2,5%, но при этом следует вводить коэф фициент условия работы сжатых сеток тСѣд = 0,75. Минимальный процент армирования р > 0,4%. Сечение армируется равномерно.
Рассчитываются сечения с осевым приложением |
сжимающего усилия |
аналогично железобетонным. |
|
Для случая армирования сетками |
|
N n < f(R np + Rc.cl>-)F, |
(18) |
где Nn — приведенная продольная сила, определяемая по формуле (11) главы СНиП П-В. 1-62*;
cp — коэффициент продольного изгиба, |
а также коэффициент тя„ |
||||||
принимают по табл. 21 |
главы СНиП |
ІІ-В. 1-62* |
как |
для |
|||
бетона легкого или по экспериментальным данным; |
|
|
|||||
Rnp — призменная |
прочность мелкозернистого |
бетона |
(табл. |
1); |
|||
Re. с — расчетное |
сопротивление |
сеток, |
работающих |
на |
сжатие, |
||
с учетом коэффициента /пс. д. |
|
|
|
|
|
||
При комбинированном армировании |
|
|
|
|
|
||
|
Nn<<?(RnP+ Rc.cV-n)R' |
|
|
|
(19) |
||
В том случае, если размер полей плоских сжатых стенок не пре вышает 100 6 X 100 6 или 150 6 х 4 0 8 (6 — толщина стенки), мест ную устойчивость закрепленных по контуру сжатых стенок можно не рассчитывать. При больших размерах сжатых элементов нужно проверять местную устойчивость по соответствующим инструкциям.
Рис. 70. Эпюра напряжений и усилия в сечении изгибаемого армоцементного элемента.
3. Изгибаемыми элементами могут быть плоские и складчаты панели покрытий и перекрытий, балки коробчатого сечения, длинные цилиндрические оболочки и т. д., испытывающие изгибающий момент по длине конструкции.
Рабочая арматура размещается в растянутых зонах в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. В плитах плоских арматура распо лагается равномерно по растянутой зоне. В складчатых, ребристых элементах, цилиндрических оболочках рабочая арматура концентри руется в ребрах и утолщениях.
Расчет на действие изгибающего момента производится, как пра вило, в нормальных сечениях, но иногда проверяют и наклонные се чения.
Прочность нормальных сечений определяется, исходя из равенства
моментов внешних (М) и внутренних (Мсеч) усилий |
|
М < Мсеч. |
(20) |
Ш
Момент внутренних усилий выражается (рис. 70) суммой статических моментов сжатой зоны бетона (Fe) и сечений арматуры сжатой (Fa, FCi с) и растянутой (Fа; Fc) относительно растянутой - грани сечения:
|
М R n p § 6 4* Rc. cSa. о |
R c S a . р, |
|
|
(21) |
|||
где |
So — статический |
момент |
сжатой |
зоны |
бетона |
относительно |
||
|
растянутой |
грани сечения; |
|
|
|
|
|
|
Sa. с и Sa. р — статические |
моменты |
сжатой и |
растянутой арматуры, |
|||||
|
приведенной к сетчатой, относительно |
растянутой |
грани |
|||||
|
сечения. |
|
|
|
|
|
|
|
|
Высота сжатой зоны определяется из условия |
|
|
|
||||
|
R c F а. р — R c . c R а. с — R |
n |
p |
F |
(22) |
|||
где Fa. р и Fa. о — площади сечения арматуры, приведенной к сетчатой, соответственно растянутой и сжатой зоны.
Положение нейтральной оси, отвечающее достаточной прочности бетона сжатой зоны, определяется вне зависимости от марки мелко зернистого бетона согласно отношению
~ |
< $= 0,5, |
|
|
(23) |
где S0 и Sö — соответственно |
статический |
момент |
всего сечения |
эле |
мента и сжатой |
зоны относительно |
растянутой |
грани |
|
сечения. |
|
|
|
|
Поперечное сечение элементов можно |
привести к эквивалентному |
|||
прямоугольному, тавровому и двутавровому — в этих случаях |
рас |
|||
четные формулы упрощаются. |
|
|
|
|
Для сечения прямоугольной формы при изгибе плиты в своей плос кости (рис. 71, а) и армировании сечения сетками и стержневой арма турой (шагом менее 10 б) определяется сумма моментов относительно центра тяжести сжатой зоны согласно условию
М < Rc^ot(h — х) бот . |
(24) |
|
Высота сжатой зоны находится по формуле |
|
|
ДеС * |
(25) |
|
#пр + (*0. о+ Яе)!аст |
||
|
Если в сечении, кроме вышеуказанных, имеется стрржневая (про волочная) арматура Fa (FH) (рис. 71, б), которая не приводится к сет чатой, то прочность сечения определяется из суммы моментов отно
сительно центра тяжести |
растянутой стержневой |
(проволочной) |
ар |
матуры согласно условию |
|
|
|
М ^ (Rnp |
Rc. сРст) хЬст ( h — 2— |
4- |
|
+ Ra. cFa (h — а — а') — 0,5^ср,стбст (h — х — а)ъ. |
(26) |
||
112
Высота сжатой зоны находится по формуле
^с^ст^ст^ 4" |
^а. о^а |
|
(27) |
^пр + ^с.с+^с)^т]*ст
При проверке плит из своей плоскости (рис. 71, в) прочность сече ния устанавливается из условия равенства нулю суммы изгибающих моментов относительно центра тяжести сжатой зоны
fA<ReFe{h— j ~ a 1) + RaFü{h — ~ — aj. |
(28) |
Тогда высота сжатой зоны определяется из условия |
|
Я-Л + FaFa |
(29) |
X = |
*пр Ь
Симметричные продольной оси элемента тавровые сечения с пол
кой |
в |
сжатой зоне рассчитываются в соответствии с формулами |
(21) |
- |
(23). |
Прочность сечения изгибаемых элементов с полкой в сжатой зоне |
||
при X < |
Лп (рис. 71, г) определяется из условия равенства суммы момен |
|
тов внешних сил сумме моментов внутренних сил, вычисленных отно сительно центра тяжести сжатой полки.
К |
|
Лст + Ап |
(30) |
М RtjFa[h-----с,-----о, 1-f- Rc^crbcrh: |
|
||
Высота сжатой зоны устанавливается из формулы |
|
||
(Rnp 4~ Rc. сР'с) bnhji |
і^с^ст^ст^ст 4“ RaFа. |
(31) |
|
При наличии предварительно напрягаемой арматуры |
|
||
(Rnp 4" Ra. cJAc) ЛПЛП |
ReverbcrhcT-f- RaFH. |
(32) |
|
Если условие (31) не удовлетворяется (х > Лп), тогда нейтральная
ось находится в стенке (рис. |
71, д) и расчет по прочности производят |
|||
по формуле |
|
|
|
|
|
М ^ (Rnp 4" Ra. ci^o) b„hn (h — |
2— ■ |
|
|
4^ |
n |
, ( |
x— 2a — h'\ |
|
(Rnp 4~ Rc. сРст)Лет (x — Лп) (h --------2-----j — |
|
|||
|
— 0,5RcpnCTbCT(h — x — a ) \ |
(33) |
||
а положение нейтральной оси определяют из условия |
|
|||
(Rnp + Re. с^с) ЛпЛп 4" (Rnp 4- Rc. с^ст) ЛСт (х — Лп) — |
|
|||
|
= В Д А т (Л — X — a) 4- RaFа- |
(34) |
||
113