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

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

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 2.

 

 

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

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

 

 

X

4

|

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 УхУх 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