Файл: Лысенко Е.Ф. Армоцементные конструкции учеб. пособие.pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 27.06.2024
Просмотров: 117
Скачиваний: 2
Сечения, в которых нейтральная ось проходит в полке (рис. 72), рассчитывают по формуле
Ne' < |
ЯсРсАтАсх |
|
+ Rclxnpb„hn(h _ |
|
. |
(53) |
||
С л у ч а й |
2, м а л ы х |
э к с ц е н т р и с и т е т о в , |
когда |
£ > 0 , 5 . |
||||
Несущая способность сечения определяется по формуле |
|
|||||||
|
|
N < N a |
ЛС |
■Nпр еп 2 |
Is. |
|
|
(54) |
|
|
|
|
|
e' |
|
|
|
|
|
е'0 продольной силы (Nnp) при £ = |
§ |
|
|
|||
Эксцентриситет |
^- = 0,5 |
(рис. 73) |
||||||
определяется |
из зависимости |
|
|
|
|
|
||
. |
Ѵ |
б ^ б + Яс. </с. с Ус. о + R a. 0р 'аУа + |
Я & У о |
+ |
R ap aya |
(oo) |
||
e0= |
-------------------------------- |
|
|
jj----------------------------------- |
|
|
, |
|
|
|
|
|
/vnp |
|
|
|
|
где |
|
Nnp— определяется по формуле (50) |
при с = |
0,5; |
||||
|
|
N — находится |
по формуле |
(19) при ср = 1; |
|
Fc) Fc. с; F'a; Fc; Fa— площади сечения соответственно бетона сжатой зоны, сжатых сеток, сжатой ненапрягаемой стержневой арматуры, растянутых сеток и не напрягаемой растянутой стержневой арматуры;
ус) Ус. с, у 's) ус) Уа— расстояния, см, |
от |
центра |
тяжести |
приведен |
|||
ного |
сечения до |
равнодействующих усилий: |
|||||
бетона сжатой зоны, сжатых сеток, сжатой |
|||||||
ненапрягаемой стержневой арматуры, |
растянутых |
||||||
сеток |
и ненапрягаемой |
растянутой |
стержневой |
||||
арматуры; |
|
|
|
|
|
|
|
е0— эксцентриситет |
продольной |
расчетной |
силы |
||||
с учетом коэффициента г\, определяемого по |
|||||||
формулам (НО)—(114) |
главы СНиП П-В. |
1-62* |
сзаменой в них R„ на Rnp.
5.Внецентренно растянутые элементы. К ним относят конструк
ции, на сечения которых действуют продольные растягивающие силы и поперечный изгибающий момент. Такое напряженное состояние может возникнуть в стенках прямоугольных резервуаров, силосов, в диафрагмах оболочек и других конструкциях. Рабочая арматура размещается в соответствующих зонах.
Сечения внецентренно растянутых элементов прямоугольного, таврового, двутаврового и других форм рассчитывают в зависимости от положения силы N.
Встречаются два случая.
С л у ч а й |
1, б о л ь ш и х э к с ц е н т р и с и т е т о в . Когда |
сила N приложена за пределами равнодействующих усилий в арма |
|
туре (рис. 72) |
и бетоне. |
120
Тогда прочность сечения определяют по формуле:
N < R aF a + R CF C— R a aF'a — R c. CF C. c — R npF 6, |
(56) |
или при комбинированном армировании
N < RaFa + ^cPp (F — F6) — ^a. cFa— (Rnp + Rc. c Pc) F6. |
(57) |
Рис. 72. Эпюра напряжений и усилия в двутавровом сече нии элемента при внецентренном сжатии (растяжёнии)
с большими эксцентриситетами.
|
|
'4 M . ''ff |
|
|
|
__________________ |
_ RccFc.c |
|
— — |
N |
„ ) |
RnpFj |
^ |
sä? Qj |
j L |
Линия цент ра тяж m u |
|
||
|
|
|||
1 |
|
|
||
|
прибеОенного сечения |
|
|
|
J L
» |
1 |
■3» |
1Ус |
RaFa
__________________
- —
Рис. 73. Усилия в двутавровом сечении элемента при внецентренном сжатии с малыми эксцентриситетами.
При этом положение нейтральной оси находят из уравнения
RnpSö. N |
± R c. cSc. cN — RcSc. N = 0 . |
(58) |
С л у ч а й 2, м а л ы х |
э к с ц е н т р и с и т е т о в . |
Сила N при |
ложена между равнодействующими усилий, возникающих в арма туре с одной и с другой стороны от оси, проходящей через точку при ложения силы N (рис. 73). Расчет следует вести по формулам (59), (60).
При этом вся арматура, расположенная |
в полках и прилегающих |
к ним частям стенок между полками и линией действия силы N, при |
|
водится к сетчатой: |
|
Ne Rc. cSc. с» |
(59) |
- N e'<R cSP, |
(60) |
121
где Se, с — статический момент площади сечения всей арматуры, рас положенной в сжатой зоне относительно равнодействующей усилий (R), возникающих в арматуре растянутой зоны;
'Sp — статический момент площади сечения всей арматуры, рас положенной в растянутой зоне относительно равнодейству ющей усилий (R’), возникающих в арматуре сжатой зоны;
<г' и е — эксцентриситеты силы N |
относительно |
соответствующих |
|
равнодействующих усилий, |
возникающих в арматуре сжатой |
||
и растянутой |
зон. |
|
|
Наклонные сечения |
внецентренно |
растянутых |
элементов рассчи |
тывают по главным растягивающим |
и сжимающим напряжениям, |
||
^аналогично изгибаемым элементам. |
|
|
ч§ 14. РАСЧЕТ ПО ДЕФОРМАЦИЯМ
При проектировании армоцементных конструкций расчет жест кости (деформаций) нужен для проверки прогибов элементов, усилий, [вызванных осадкой опор и т. п.
Армоцементные конструкции характеризуются, с одной стороны, тонкостенными сечениями, с другой — повышенной деформативностью мелкозернистого бетона и высокими напряжениями в арматуре. При исследовании ползучести бетона (гл. I § 3) установлено, что эти фак торы существенно влияют на развитие прогибов конструкций.
Основные положения метода расчета жесткости сечений армоце ментных конструкций основываются на теории проф. В. И. Мурашева, [предложенной для расчета железобетонных конструкций.
Выше было показано, что деформативность и трещинообразование сечений армоцементных элементов несколько отличаются от тех же процессов в железобетоне. Учитывая это, расчет по деформациям армоцементных конструкций рекомендуется вести в зависимости от отсутствия или наличия трещин в сечении.
Прогибы (углы поворота) армоцементных элементов от действия нормативных нагрузок с учетом длительно действующей нагрузки вычисляются по формулам строительной механики.
Впервом случае, когда при эксплуатации конструкций трещины
врастянутой зоне не допускаются или появление их мало вероятно,
деформации элементов определяют как для сплошного упругого тела, учитывая работу бетона в сжатой и растянутой зонах. При этом в рас чет вводят приведенную площадь сечения с учетом ослабления его каналами или пазами, т. е. приводят всю продольную арматуру к сет
чатой с соответствующим умножением на коэффициент п = |
. |
£б
Жесткость элементов Вк при кратковременном действии нагрузки определяют по формуле
Вк — 0,85E6J„, |
(61) |
где Еб — начальный модуль упругости мелкозернистого |
бетона; |
— момент инерции площади приведенного сечения; 0,85 — коэффициент снижения начальной жесткости.
№
Полную величину деформации элемента с учетом длительного действия части нагрузок и выгиба от предварительного обжатия бе тона рекомендуется определять по формуле СНиП П-В. 1-62*. Коэффициент с в этом случае увеличивают в 1-2 раза.
Второй случай касается конструкций, у которых наличие трещин допустимо, но ширина раскрытия их ограничивается. Прогибы опре деляют по кривизне оси элемента, вычисленной из условия
1 мт |
мн — мт |
(62) |
|
|
|
где |
|
|
В'к — QE(,Jп! |
(63) |
|
Мт = |
WrRT, |
(64) |
здесь Ѳ — коэффициент, учитывающий снижение начальной жестко сти армоцементного элемента, принимаемый при сетчатой равномерно расположенной арматуре Ѳ = 0,1, а при комбинированной с равно мерным расположением по сечению Ѳ = 0,2; WT— момент сопротив ления приведенного сечения с учетом неупругих деформаций бе тона определяют в соответствии с указаниями п. 8. 3 главы СНиП П-В. 1-62*.
Прогибы (f) можно определить:
по найденным кривизнам, как моменты от фиктивной нагрузки, пользуясь правилами строительной механики;
по формуле
I |
|
f = j Mi(x)v h ) dx’ |
(65> |
где 1 — кривизна элемента в сечении х\ |
|
Мцх) — изгибающий момент в сечении х от действия |
единичной |
силы (в направлении искомого перемещения), приложенной в точке определения прогиба;
I — пролет конструкции.
Для элементов постоянного сечения с трещинами в бетоне, на каждом' участке, в пределах которого изгибающий момент не меняет знака, кривизна вычисляется в наиболее напряженном сечении. В осталь ных сечениях данного участка допустимо принимать кривизну, меняю щуюся пропорционально изменению вида эпюры и значений изги бающих моментов.
Для наиболее распространенных случаев загружения элементов'
постоянного сечения прогибы можно вычислить по формуле |
|
f = S j l \ |
(66)' |
где 5 — коэффициент, характеризующий условия опирания и схему/ загружения конструкции (табл. 10).
№
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
10 |
|
Значение коэффициента S для определения прогибов через кривизну |
|
|
||||||
Схемы загружения |
Коэффициент |
Схемы загружения |
Коэффициент |
|
||||
|
|
|
|
,p |
|
|
|
|
|
|
|
S'0,S2 |
0,51* |
|
12 |
|
|
|
_1_ |
|
|
|
J_ |
а* |
|
|
|
3 |
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
8 |
6 |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
||
|
_L |
а |
lal ,P IT |
|
1 + 2а (3 — 4а2) |
|||
|
а ~2 |
~"6 |
o j/ |
v |
|
12(1 + |
4а) |
|
|
|
|
0.5t |
|
|
|
|
|
|
|
|
■ |
P ' f t |
8 + 5* |
|
||
а2 (3 — а) + 2 |
|
-к |
|
|||||
|
6(1 + а) |
0,5l |
|
(2 + k) 48 |
|
|||
|
8 + |
ЗА |
P |
IP |
f |
|
|
|
|
|
|
|
16а (3 — 4а2) + |
5* |
|||
|
12 (2 |
+k ) |
|
|
|
|||
|
|
|
|
(8а + k) 48 |
|
|||
|
|
|
|
|
qß |
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
4а2 (3 — а) + |
3* |
a t |
it' |
8 + 16а (3—4а2) +5* |
||||
|
12 (2а + А) |
|
|
k) 48 |
||||
|
Жг о,st 0.5/ |
-Г К |
(2 + 8а + |
|||||
8 + |
4а2 (3 — а) +3* |
|
|
|
|
|
||
12(2 + |
2а + *) |
|
|
|
|
|
||
|
_5 |
|
|
|
|
|
|
|
|
48 |
|
|
|
|
|
|
Полную величину деформации конструкции при наличии трещин и с учетом длительного действия нагрузки, согласно указаниям СНиП П-В. 1-62*, следует определять по соответствующей фор муле. При этом прогибы от кратковременной нагрузки и длительно действующей части нагрузки (Д; / 2) надлежит вычислять по формуле (61). В последнем (Д) жесткость рассчитывается по формуле
В = *ВК, |
(67) |
где ч — коэффициент снижения жесткости, вычисляемый из зависи мости
ѳ
(68)
0,85 — (0,85 — Q)m1 ’
124