ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 14.10.2024
Просмотров: 92
Скачиваний: 0
дить в сантиметрах с точностью до двух знаков после запятой, а окончательные значения статических моментов и моментов инер
ции надо округлять до целых см3 и см'1. |
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
еио |
Для |
построения формулы, |
приближенно уточняющей |
значение |
|||||||||||
по данным двух последних попыток, обозначим: |
|
|
|
||||||||||||
eno(/;-u — задаваемое |
значение |
в предпоследней |
(к—1) попытке; |
|
|||||||||||
e ' n o ( k - i ) |
— |
вычисленное |
значение в предпоследней |
попытке; |
|
|
|||||||||
еио(/г) |
— |
задаваемое |
значение в последней |
(к) |
попытке; |
|
|
|
|||||||
е' no(h) • |
вычисленное значение в последней |
(к) |
попытке. |
|
|
|
|||||||||
|
Построив график |
зависимости |
е'и0 = е'я0(ет), |
|
получим |
кривую |
|||||||||
с небольшой кривизной |
(рис. 9). Здесь точка А соответствует пред- |
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
* последней |
попытке, точка В — по |
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
следней. |
Если |
задаться |
точным |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
значением |
ет, |
то получим |
е' и о = |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
= е„0 . |
Следовательно, |
точка |
С, |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
соответствующая |
точному |
значе |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
нию е,ю , лежит |
на прямой, про |
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
ходящей через |
начало |
координат |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
под углом 45°к осям en o |
и |
е'т- |
и |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
Точка |
пересечения |
прямой |
|||||
|
|
|
|
|
|
кривой соответствует точному зна |
|||||||||
|
|
|
|
|
|
|
чению еа0. |
Если |
на отрезке А В |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
кривую |
заменить прямой, |
то по |
||||||
Рнс. |
9. |
Графоаналитический |
способ |
лучим приближенное значение ег ю . |
|||||||||||
определения |
положения центральной |
|
Очевидно, что с уменьшением ин |
||||||||||||
|
|
|
оси |
|
|
|
тервала |
между |
еи 0 (ь-1) и е110(Л) точ |
||||||
|
|
|
|
|
|
|
ность решения |
повышается. Поэ |
|||||||
тому при желании приближенное |
значение можно как угодно при |
||||||||||||||
близить к точному значению. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Подставляя в уравнение е'т |
= аеп0 |
+ Ъ значения |
координат точек |
|||||||||||
А и В, получим следующие уравнения прямой АВ: |
|
|
|
|
|||||||||||
|
|
|
|
|
е н о ( & — 1 ) |
е1Ю{к) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
епо(к) |
eno(k—1) |
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
e no(ft—1) 6 н о ( A ) ~ e n o ( f e - l ) |
е н о ( А ) |
|
|
|
(11.26) |
|||||||
|
|
|
|
|
|
— ено (Л— 1) |
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
е н о ( & ) |
|
|
|
|
|
|
|
Уравнение прямой, наклоненной к осям под углом 45°, запи шется так:
е=е
|
|
110 |
но - |
(11.27), найдем |
ординату |
Решая совместно уравнения (11.26) и |
|||||
точки пересечения прямых: |
|
|
|
||
|
e iio(fe—1) c n o W ~ e no(fe — 1 ) |
e no(fe) |
(11.27) |
||
|
с н о ' |
|
|
Hk)) |
|
|
(e no(ft) |
~ ~ e H O ( f c - l ) ) + |
( e no(fc - |
|
|
Таким |
образом, |
прочность |
внецентренно-сжатого |
стержня |
|
с большим |
эксцентриситетом проверяется по следующим форму- |
68
лам:
CTc = |
™ |
^ , ; m / ? , p . |
( П 2 8 ) |
|
|
np |
|
ffp |
= |
^ p . < m A ^ p , |
(11.29) |
|
|
•I np |
|
где /4 — коэффициент перехода.
Для практических расчетов необходимо заранее задаться со отношением модулей деформаций сжатой и растянутых зон. Зная величины внутренних усилий в стержне — изгибающего момента М и нормальной силы N, задаемся параметрами конструкций: мар
кой бетона, степенью |
армирования |
в пределах ц.= 1,5^-2,1 % и |
типом сечения, обычно |
открытого |
профиля, волнообразного или |
трапецоидалы-юго сечения. |
|
Далее производим первую попытку подбора сечения по форму лам сопротивления материалов, принимая EC = EV, т. е. п=1. Это допущение позволяет получить значения фиктивных растягиваю щих напряжений Оф в растянутых волокнах. Зная atj>, по номо граммам определяем ширину раскрытия трещин, соответствующую значениям фиктивных напряжений.
Согласно данным табл. 21, по ширине раскрытия трещин, марке бетона конструкции и степени армирования вычисляем соотноше
ние модулей |
деформаций |
при Ес= const, |
которое вводим |
в |
рас |
|||||||
четные формулы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
Вторая попытка заключается |
в уточнении параметров |
сечения, |
||||||||||
а также |
в получении |
действительных значений |
напряжений. |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Т А Б Л И Ц А 21 |
||
|
|
|
|
|
Марка бетона по прочности на с ж а т и е |
|
|
|
||||
Ширина |
|
|
|
«300» |
|
|
«400» |
|
|
«500» |
|
|
раскрытия |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
трещин |
|
|
|
|
|
Степень |
армирования и,, % |
|
|
|
|
|
а т , мм |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1.5 |
|
|
1,8 |
2,1 |
1,5 |
1,8 |
2,1 |
1,5 |
1.8 |
|
2,1 |
0,01 |
1,27 |
|
1,32 |
1,34 |
1,30 |
1,35 |
1,38 |
1,38 |
1,37 |
|
1,40 |
|
0,02 |
1,60 |
|
1,67 |
1,70 |
1,70 |
1,75 |
1,80 |
1,75 |
2,00 |
|
2,20 |
|
0,03 |
1,93 |
|
2,23 |
2,40 |
2,10 |
2,25 |
2,31 |
2,12 |
2,34 |
|
2,52 |
|
0,04 |
2,30 |
' |
2,51 |
2,82 |
2,51 |
2,72 |
2,93 |
2,69 |
2,95 |
|
3,40 |
|
0,05 |
2,73 |
|
3,10 |
3,40 |
2,81 |
3,52 |
3,80 |
3,10 |
3,60 |
|
4,10 |
|
П р и м е ч а й |
н^е. Соотношение |
модулей деформаций с ж а т и я |
и р а с т я ж е н и я при |
изгибе |
||||||||
принимается |
для п р е д в а р и т е л ь н о г о подбора сечения элемента. |
|
|
|
|
|||||||
Пределы |
армирования |
внецентренно-сжатых |
стержней |
приня |
ты по аналогам построенных конструкций.
Возможен и другой путь подбора сечения стержня. Он заклю чается в определении соотношений расчетных величин при полном использовании работы материала в сжатой и растянутой зонах. Действительно, предельно допустимой ширине раскрытия трещины,
69
например а т = 0,02 мм, соответствует условное напряжение а у = = 30,7 кГ/см2 при (.1 = 2,1% и марке бетона «300». Учитывая форму сечения (обычно коэффициент формы для сечений открытого про филя составляет k$= 1,2-=-1,3), можно получить величину расчет ных сопротивлений армоцемента растяжению при внецентрениом сжатии:
|
R |
|
-Rk" |
= 30,7 • 1,20 = 36,8 |
кг/см2. |
|
||||
Аналогично |
р и т — |
р Ф |
' |
' |
' |
сопротивления |
сжатию |
|||
можно |
найти |
расчетные |
||||||||
бетона, а затем и армоцемента: |
|
|
|
|
|
|||||
|
R |
=. Я» ft, т = 200-0,7• 0,9 = |
126 |
кг1см\ |
|
|||||
|
пр — |
пр бс |
|
' |
' |
|
|
|
||
Далее рассмотрим формулы |
|
|
кГ/см2; |
|
||||||
|
|
|
Neнhо "nс ' |
= т Я П р = 1 6 0 |
|
|||||
|
|
|
с tto |
c |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J пр |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J пр |
= |
mklRp = 36,8 |
кГ/см\ |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Поделив |
первое |
уравнение |
на |
второе, |
получим: /гс = 0,66 h и |
|||||
/гр = 0,34 h. |
Соотношение |
модулей |
деформаций принято |
равным |
п=1,7 в соответствии с табличными данными. Зная высоту сече ния, положение центра тяжести, а также величину эксцентриситета е д т = М/Л/, можно рассчитать е„0 :
|
|
|
|
е н 0 = |
0,66/i-К0 ; |
|
|
|
|
||
здесь |
/0 — расстояние |
от крайнего |
волокна |
сечения |
до точки при |
||||||
ложения силы. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Зная ен о , |
легко |
определить |
величину |
приведенного |
момента |
||||||
инерции /Пр". |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
J пр |
|
|
|
|
|
j |
Ne„0nhc |
_ |
N (0,66 h -Ко) • 1,7-0,66 h _ |
Nh (0,66 h + /0) |
|
|||||
|
n p _ |
mRnp |
~ |
|
126 |
~~ |
113 |
|
|
||
Устойчивость внецентренно-сжатых стержней в первом случае, |
|||||||||||
когда |
eN |
проверяется по формуле |
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
|
o |
^ ^fб Р |
11 ф+ |
' |
г2 |
|
|
|
(11-30) |
а во втором случае, когда |
eN > |
|
|
|
|
|
|||||
|
|
|
|
|
NneHOh, |
<mRn9<?\ |
|
|
|
(11.31) |
|
|
|
|
|
|
J пр |
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
Cp — коэффициент |
продольного |
изгиба, принимается |
по |
табл. 20. |
70
Изгибаемые элементы
Влияние формы сечения на работу изгибаемого армоцементного элемента. Исследованиями напряженно-деформированного состояния изгибаемых элементов установлено, что напряжения и деформации в растянутом волокне при изгибе превышают те же величины при чистом растяжении. Причинами этого могут, оче
видно, |
служить два фактора: высота элемента, или иначе — ве |
личина |
градиента напряжений, и форма поперечного сечения. |
Когда |
высота сечения изгибаемого элемента велика, тогда градиент |
напряжений очень мал и условия работы крайних волокон при из |
гибе мало отличаются от условий чистого растяжения. В данном случае поддерживающее действие менее напряженных волокон поперечного сечения не будет оказывать большого влияния. С уменьшением высоты сечения образца градиент напряжений воз
растет, и поддерживающее влияние менее напряженных |
волокон |
|
• усилится. |
|
|
Все указанное выше позволяет |
прийти к выводу, что чем боль |
|
ше материала концентрируется у |
нейтральной оси, тем |
больше |
повышаются напряжения и деформации в крайних волокнах. Кон центрацию материала у нейтральной оси поперечного сечения можно охарактеризовать отношением пластического момента со
противления к упругому. Для армоцементных |
конструкций, |
арми |
|
рованных ткаными сетками с /гпр^1,75 |
l/см и |
1,5%, такой |
под |
ход к оценке влияния формы сечения на величину краевых напря
жений |
и деформаций будет справедлив в пределах упругопласти |
|
ческой стадии работы. |
|
|
В практике проектирования армоцементных конструкций встре |
||
чаются изгибаемые элементы двух типов сечений: |
п р я м о у г о л ь |
|
н о г о |
и в о л н о о б р а з н о г о . Последний тип |
сечения может |
быть охарактеризован приведенным сечением типа |
двутавра. К пря |
моугольному сечению следует отнести плоские элементы — плиты. Минимальная толщина плоских элементов 10 мм, максимальная 25—30 мм.
Таким образом, при действии изгибающего момента в плос кости, перпендикулярной тканым сеткам, решающую роль в повы шении напряжений и деформаций при &пр = const и р, = const играет высота сечения, или иначе — градиент напряжений.
Для выяснения влияния формы сечения на величину напряже ний и деформаций в крайних волокнах рассмотрим такой тип при веденного сечения, который при максимальной его высоте отвечал бы условию предельно допускаемой концентрации материала в пол ках. Из условия местной потери устойчивости предельные размеры стенки и полок двутавра могут быть приняты следующие: высота
сечения — высота стенки — 60 бс ; ширина |
полок — 30 бп . где б0 — |
|
толщина стенки; бп — толщина |
полки. |
сопротивлений армоце |
Учитывая, что отношение |
расчетных |
мента дисперсного армирования сжатию и растяжению приблизи тельно равно двум-трем (при а т = 0,04 мм), целесообразно площадь
71