Файл: Расчет железобетонных конструкций при сложных деформациях..pdf
ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 19.10.2024
Просмотров: 112
Скачиваний: 0
П риним аем с = А = 0 ,521; тогда
|
|
|
р= — — |
= --- =0,66; |
|
|
|||
|
|
|
Р |
1 + с |
1,521 |
|
|
|
|
|
|
fx — pFa = 0,66-6,75 = 4,45 |
см2. |
|
|
||||
Принимаем 3 |
0 |
14 АП ([х = 4,62 см2); |
|
|
|
||||
|
|
^ = ^ |
= 0,521-4,45=2,32 см2. |
|
|
||||
Принимаем 3 |
0 |
10 |
АП |
(/у = |
2,36 |
см2). |
|
|
|
Арматуру fy располагаем на участке |
|
|
|
||||||
2,5а,3 |
1 |
2,5-0,5213 |
1 |
см = 7 |
см; |
||||
vh = |
|
|
тл |
|
|
|
3 5 = 6 ,8 |
||
0,5 + 2,5А, |
0,5 + 2,5-0,521 1,95 |
|
|
||||||
|
|
|
fx — на участке b —2а2. |
|
|
||||
Пример 11.8. |
Определить |
площадь |
сечения |
арматуры |
ригеля |
фахверка |
наружной стены каркасного здания. Изгибающий момент от вертикальной
нагрузки Мк = 8 т • м; |
изгибающий |
момент от |
ветровой |
нагрузки |
М у = |
||||||||
= 1 |
т ■м. Бетон марки |
300; |
ЛПр = |
155 |
кг/см2. |
Арматура |
из стали |
класса |
|||||
А-П; |
R &= 2600 кг/см2. |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Принимаем: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
|
|
Та= - Г = 2 : V = 'TL = |
-7 _ = 0 i 167; |
S1 = |
0,08; |
|
|
||||||
|
|
О |
|
/ 1 |
0 |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
б2= 0 , 12; ы = 0 ,7 6 ;'бп = 0,05; |
г) = -^- = |
-^- = |
0,67; |
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
|
btf |
|
1,5 |
|
|
|
|
|
a = |
R а |
2600 |
|
|
Му |
Л |
1 |
2 = 0 ,2 5 ; |
|
|||
|
j i - i = 0 , 009 — |
= 0,151; |
|
Мх |
|
= |
— |
|
|||||
|
|
Rnjj |
155 |
|
|
b |
8 |
|
|
|
|||
|
|
с = А = 0 ,2 5 ; р = |
1 |
|
1 |
|
= 0 ,8. |
|
|
||||
|
|
|
1 + 0 ,2 5 |
|
|
||||||||
|
|
|
|
1 + с |
|
|
|
|
|
||||
Если А = |
0,25 < 0,35 и р' |
= 0, расчет |
производим |
по |
формулам тав |
||||||||
рового сечения с плитой в растянутой зоне при случае II положения нейтраль |
|||||||||||||
ной оси, т. е. по формулам (11.175), (11.178), (11.180), (11.157), |
(11.158): |
|
|||||||||||
Л1 = 1— 6Х— ср ^ у - - б п] = |
1 —0,08—0,25-0,8 |
|
|
|
0,05 j =0,853; |
||||||||
|
|
Бх = 1— 62— 0,5ра-\-ср |
— — 1 |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
Л |
|
|
|
|
|
|
|
= 1— 0,12 — 0,5-0,8-0,76 + 0,25-0,8 |
|
|
1 |
=0,676; |
|
|||||||
|
|
|
|
|
|
|
0,67 |
|
|
|
|
||
Кг = |
24a (АХА — Bj — 0,5Аа + |
0,5) = |
24 ■0,151 |
(0,853-0,25 — 0,676 — 0,5 X |
|||||||||
|
|
X 0,25 - 0,151 + |
0,5) = |
0,0695; |
|
|
|
|
|||||
|
|
— 1 + V |
1 +А,Кд _ — 1 + 1 /1+0,25-0,0695_ |
|
|
||||||||
|
|
• |
|
|
|
0,25 |
|
|
|
|
’ ’ |
|
|
А0.х = а ( А 1— 0,5а) — ~ |
|о =0,151 (0,853 -0,5 -0,153) — |
0,0342 = 0 , 118; |
98
*/ М*Ж_ |
3 Г 800 000-2 |
||
АOxox RJ ^ n p |
|
/ |
4 4 ,4 см; |
|
0,118-155' |
||
, |
к |
44,4 |
|
0 = —~~= ---- |
22 см; |
6П = 22-1 ,5 = 3 3 см;
к |
44 |
см. |
|
/!„ = — |
= — |
= 7,3 |
|
6 |
6 |
|
|
Принимаем к — 45 см; 6 = 20 |
см; |
Ьп = 35 см; 6П.Т = 2Ьп — Ь — 50 см. |
|
Необходимая площадь сечения арматуры: |
|
||
0,151-155-22-44 „ |
см2; |
||
Fa = - -------------------- |
|
= 8 ,7 |
а2600
fx — pFa. = 0,8-8,7 = |
6,96 |
см2; |
|
f y = cfx = 0 , 25-6,96 = |
1,74 |
см2. |
|
При расчете тавровых и Г-образных поперечных сечений с плитой в растя |
|||
нутой зоне без большой погрешности |
А ох можно вычислять по приложению |
||
II. 1 для прямоугольных сечений; |
в данном случае после интерполяции |
находим /4оя=0,119; размеры поперечного сечения находят так же, как и при
обычном |
изгибе, |
по формулам (11.20), |
(11.21). Свесы плиты рассчитывают |
|||||||
как консоли. |
Вычислить |
площадь сечения арматуры перемычки Г-образ- |
||||||||
Пример II.9. |
||||||||||
ного поперечного сечения |
размер'ом к = |
40 |
см; 6 = 1 8 |
см; |
Ьп = 38 см; Лп = |
|||||
= 7 см. |
|
|
от |
вертикальной |
нагрузки |
М х = 7 т • |
м; изгиба |
|||
Изгибающий момент |
||||||||||
ющий момент от |
ветровой |
нагрузки |
М у = 0,9 |
т ■м. |
Бетон |
марки 200; |
||||
/?Пр = |
кг/см2. Арматура из стали класса А-П; |
R a = |
2600 кг/см2. |
|||||||
При действии ветра со стороны ребра Г-образное сечение рассчитывается |
как с плитой в растянутой зоне, а если ветер действует со стороны плиты, сечение следует рассчитывать как прямоугольное. Кроме расчета на косой из гиб, Г-образное сечение требуется рассчитать на кручение.
Необходимую площадь сечения арматуры определяем при действии вет ровой нагрузки со стороны плиты. Для этого воспользуемся приложением II.1.
Находим:' |
|
700 000 |
|
Мх |
|||
Япр 6Л2 |
|
= 0,233; |
|
105-18-403 |
|||
_ Щ |
_к |
0,9 |
40 |
~ М Х |
Ь |
— |
• — = 0,286. |
7 |
18 |
При этих значениях А 0х и X, интерполируя, получаем а = 0,345.
Необходимая площадь сечения арматуры
„0,345-105-18-40
F а = ---------------------- |
= 10 см2. |
2600 |
|
При с = %= 0,286 |
1 |
1 |
|
1 + с |
= 0,78; |
1,286 |
^ж=рГа —0,78-9,6 = 7,5 см2;
f.v~cfx — Q>286• 7,5 = 2 ,4 см2.
4* |
99 |
11.13. СРАВНЕНИЕ НЕСУЩЕЙ СПОСОБНОСТИ ВЫЧИСЛЕННОЙ ТЕОРЕТИЧЕСКИ, С ПОЛУЧЕННОЙ ИЗ ЭКСПЕРИМЕНТОВ
Сравнение результатов теоретических расчетов и экспериментов приведено в табл. II.2. Из нее видно, что результаты теоретических расчетов балок на косой изгиб соответствуют экспериментальным данным.
Т аблица 11.2
Сравнение результатов теоретических расчетов железобетонных балок на косой изгиб с экспериментальными данными
|
|
Параметры |
сечения |
|
|
|
||
е |
|
Угол |
армату |
/кг,см* |
||||
|
|
|
|
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Е |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
Ь, см |
А, см |
р а, |
ix , |
см* |
|
Rr |
ры |
£ |
|
|
см* |
СМ* |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
1 |
12 |
20 |
2 ,5 1 |
1 ,2 6 |
1 ,2 6 |
2 0 ' |
2340 |
|
2 |
12 |
20 |
2 ,5 1 |
1 ,2 6 |
1 ,2 6 |
20 |
2340 |
|
3 |
1 2 ,2 |
20 |
2 ,5 1 |
1 ,2 6 |
1 ,2 6 |
20 |
2340 |
|
4 |
12' |
20 |
2 ,5 1 |
1 ,2 6 |
1 ,2 6 |
10 |
2340 |
|
5 |
1 2 ,4 |
20 |
2 ,5 1 |
1 ,2 6 |
1 ,2 6 |
10 |
2340 |
|
6 |
12 |
2 0 ,1 |
2 ,5 1 |
1 ,2 6 |
1 ,2 6 |
10 |
2340 |
|
7 |
1 2 ,2 |
2 0 ’ |
3 , 9 8 |
1 ,9 8 |
2 , 7 5 |
31 |
3240 |
|
8 |
12' |
20 |
3 , 1 4 |
1 ,1 8 |
1,9 6 |
20 |
3240 |
|
9 |
1 2 ,3 |
20 |
3 , 1 4 |
1,18 |
1 ,9 6 |
20 |
3240 |
|
10 |
1 2 ’ |
20 |
3 , 1 4 |
1 ,1 8 |
1 ,9 6 |
20 |
3240 |
|
11 |
12 |
20 |
3 , 1 4 |
3 , 1 4 |
0 |
0 |
3245 |
|
12 |
1 2 ,6 |
1 9 ,2 |
3 , 1 4 |
3 , 1 4 |
0 |
0 |
3240 |
|
13 |
1 П 6 |
1 9 ,6 |
3 ,1 4 |
1 ,9 6 |
1 ,1 8 |
10 |
3240 |
|
14 |
П ’ 5 |
20 |
3 , 1 4 |
1 ,9 6 |
1,1 8 |
10 |
3240 |
|
15 |
1 2 ,2 |
1 9 ,5 |
3 , 9 3 |
1 ,1 8 |
2 ,7 5 |
31 |
3240 |
|
16 |
12, Г |
2 0 |
3 , 9 3 |
1 .1 8 |
2 , 7 5 |
31 |
3240 |
|
17 |
1 4 ’ |
28 |
3 , 3 9 |
0 ,5 6 5 |
2 ,8 2 5 |
27 |
2270 |
|
18 |
14 |
28 |
3 , 3 9 |
0 ,5 6 5 |
2 ,8 2 5 |
28 |
2308 |
|
19 |
14 |
28 |
3 ,4 9 |
1 ,3 5 |
2 , 1 4 |
27 |
2829 |
|
20 |
14 |
28 |
3 , 1 4 |
1 ,3 5 |
2 , 1 4 |
27 |
2837 |
|
21 |
14 |
28 |
2 , 3 6 |
0 ,3 9 3 |
1 ,963 |
27 |
2633 |
|
22 |
14 |
28 |
2 , 3 6 |
0 ,3 9 3 |
1 ,9 6 3 |
27 |
2650 |
|
23 |
15 |
3 1 , 5 |
5 , 5 6 |
3 , 0 2 |
2 , 5 4 |
10 |
4320 |
|
24 |
15 |
З П 5 |
5 , 5 6 |
3 , 0 2 |
2 , 5 4 |
10 |
4320 |
|
25 |
1 5 ,5 |
32 |
5 , 5 6 |
3 , 0 2 |
2 , 5 4 |
20 |
4320 |
|
26 |
15 |
3 1 , 5 |
5 ,5 6 |
3 , 0 2 |
2 , 5 4 |
20 |
4320 |
|
|
|
vP |
|
|
|
Разрушающий |
O'* |
|
) |
|
S |
s |
|
|||
изгибающий момент |
! 5 |
||||
о |
|
|
S н |
|
|
*-Ч |
|
|
|
||
U |
действи |
теорети |
|
|
(П |
X |
4 |
| |
|||
\о |
тельный |
ческий |
3; |
||
С* |
M 3l кг-м Мт . кг-м |
н m |
|
||
|
|
|
0 5 |
|
|
305 |
9 0 9 ,6 |
870 |
4" |
4 , 3 |
|
305 |
9 9 9 ,6 |
870 |
+ |
1 2 ,9 |
|
305 |
9 6 9 ,6 |
876 |
+ 9 , 6 4 |
||
292 |
9 3 9 ,6 |
880 |
-f-b, 25 |
||
292 |
1 0 2 9 ,6 |
895 |
+ 1 3 |
|
|
292 |
9 9 9 , 6 |
890 |
+ |
1 0 ,9 |
|
274 |
1 4 4 9 ,6 |
1440 |
+ 0 , 6 |
||
274 |
1419,6 |
1375 |
+ 3 , 1 4 |
||
236 |
13 8 9 ,6 |
1350 |
|
, 85 |
|
236 |
13 5 9 ,6 |
1340 |
+ |
1 ,4 4 |
|
261 |
14 4 9 ,6 |
1410 |
+ 2 , 7 3 |
||
261 |
14 1 9 ,6 |
1350 |
+ 6 , 2 4 |
||
171 |
1 3 1 4 ,6 |
1250 |
-FT73 |
||
171 |
12 6 9 ,6 |
1280 |
— 0 , 8 2 |
||
236 |
1 4 4 9 ,6 |
1400 |
+ 3 , 4 2 |
||
236 |
1 4 9 4 ,6 |
1385 |
+ 7 , 3 2 |
||
230 |
1379 |
1414 |
— 2 , 5 4 |
||
206 |
1379 |
1400 |
— 1 |
О |
|
317 |
1996 |
1710 |
+ |
1 4 ,3 |
|
310 |
1933 |
1680 |
+ |
13 |
|
289 |
1154 |
1180 |
— 2 , 2 5 |
||
297 |
1186 |
1190 |
— и, 3 4 |
||
238 |
6500 |
5800 |
+ |
Ю ,В |
|
242 |
7200 |
5800 |
+ |
1 9 ,4 |
|
147 |
5400 |
4940 |
+ 8 , 5 |
||
182 |
6000 |
5060 |
+ 1 3 , t> |
П р и м е ч а н и я . 1. С р ед н ее |
ар и ф м ети ч еск ое |
откл онени е теоретич ески х |
|
р а с ч е т о в |
о т э к с п е р и м е н т а л ь н ы х |
д ан н ы х 6 ,3 1 % . |
С редн ее к в а д р а т и ч н о е о т |
клонение |
5 ,4 5 % . |
|
|
2. Экспериментальные данные взяты из кандидатских диссертации инж. Жэнь Бей Юй (Киевский инженерно-строительный институт); доц. Н. И. Смо лина (Горьковский инженерно-строительный институт) и канд. техн. наук Л. И. Сердюка, выполнившего диссертационную работу под руководством
автора этой главы.
100
11.14. РАСЧЕТ ПРЯМОУГОЛЬНЫХ СЕЧЕНИЙ НА КОСОЙ ИЗГИБ МЕТОДОМ АППРОКСИМАЦИИ
ИЗОСТАТИЧЕСКИХ КРИВЫХ
1. Расчет сечений с одиночным армированием
Указанный метод расчета сечений на косой изгиб, разработан ный на кафедре железобетонных конструкций Полтавского инже нерно-строительного института, будучи приближенным, основан на предпосылках СНиП и следующих допущениях:
1)при перемещении точки приложения равно действующей усилий в рас тянутой арматуре вдоль произвольной прямой (со ставляющей некоторый угол со следом силовой плоскости) точка прило жения равнодействующей усилий в бетоне переме щается по прямым, ап проксимирующим изостатические кривые (рис. 11.18).
2)перемещение центра тяжести сжатой зоны бето на сечения при условии постоянного ее статичес кого момента относительно некоторой оси осущест вляется по прямым линиям, аппроксимирующим кри вые, которые принято на зывать изобентами.
При перемещении точ ки приложения равнодей ствующей усилий в растя нутой арматуре (точки А
на рис. II. 18) |
вдоль |
оси |
х\ — хг точка |
приложения |
|
равнодействующей |
сжи |
|
мающих усилий в бетоне пе |
ремещается по выпуклым кривым, названным проф. А. А. Гвоздевым [11] изостатическими линиями, а плечо внутренней пары сил будет перемещаться параллельно следу силовой плоскости, изменяясь по величине.
Специальные аналитические исследования показали, что для пря моугольного сечения изостатическая линия относительно осей хх—
— xi и Ух— Ух может быть представлена четырьмя кривыми второго порядка [5].
101
При угле наклона силовой плоскости р < arctg 6/6 на участке от х — 0 до х = 1/6 6 (сжатая зона — трапецеидальная) центр тя жести сжатой зоны бетона перемещается по параболе
|
У=Уо |
6£б |
( 11.212) |
|
|
bs |
|||
где |
|
|
||
FnRa |
|
£в_ |
||
F* |
Уо= V |
|||
'пр |
2b |
|||
|
|
В пределах от х = 6/6 до х — координаты точки пересечения изостатической линии и диагонали сечения (сжатая зона в этом случае — треугольник) центр тяжести сжатой зоны бетона описывает гипербо лу
y = hok |
2F6 |
(11.213) |
|
9 (0,56— д:) |
|||
|
|
При угле наклона силовой плоскости р > acrtg blh все законо мерности сохраняются, но сечение необходима как бы повернуть на угол 90°. При этом кривая перемещения центра тяжести сжатой зоны бетона в пределах от у = 0 до у — 6/6 (сжатая зона — трапецеидаль ная) является параболой
x = x0— ^ t f , |
(П.214) |
а в пределах от у = hi6 до у — координаты точки пересечения изостатической линии и диагонали сечения — центр тяжести описывает гиперболу
х = V |
2F6 |
(П.215) |
|
9(0,5 h - y ) |
|||
|
|
Для проверки найденных закономерностей путем совместного решения уравнений изостатических кривых и плеча внутренней па ры произведен (с помощью ЭВМ «Промшь») расчет несущей способ ности 35 ранее испытанных балок на косой изгиб [43, 461.
Дальнейшим изучением установлено, что для упрощения практи ческих расчетов указанные кривые могут быть аппроксимированы двумя прямыми, которые описываются:
прямой:
У = Уо - f 6 *, |
(11.216) |
если [3 < arctg 6/6, и прямой
х — хй —- Рб У, |
(11.217) |
если |3 ^ arctg 6/6 .
102