Билет № 21. Граничная высота сжатой зоны сечения, армированного арматурой:

Граничная высота сжатой зоны сечения, армированного арматурой:

С физическим пределом текучести

С условным пределом текучести

Это такая высота (абсолютная хR или относительная xR = xR / ho), при которой в предельной по прочности стадии, т.е. перед разрушением, напряжения в сжатом бетонеsb и в растянутой арматуре ss одновременно достигают своих предельных значений (расчетных сопротивлений) Rb и Rs – такое сечение называют нормально армированным. Если армирование уменьшить, то высота сжатой зоны тоже уменьшится и станет меньше граничной, т.е. х < хR, – такое сечение называют слабо армированным. Если армирование увеличить, то окажется х > xR – такое сечение называют переармированным. Разумеется, названия эти условные и в нормативной литературе отсутствуют, однако они настолько кратки и понятны, что уже много десятилетий употребляются в научном и инженерном обиходе.

Билет № 22

Проверка несущей способности элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой при изгибе.

Прочность изгибаемых железобетонных элементов любого симметричного профиля по нормальным сечениям, согласно первой группе предельных состояний, рассчитывают по III стадии напряженно-деформированного состояния. В расчетной схеме усилий принимают, что на элемент действует изгибающий момент М, вычисляемый от расчетных значений нагрузок, а в арматуре и бетоне действуют усилия, соответствующие напряжениям, равным расчетным сопротивлениям.

Rb b

x R_bbx x

Расчетная схема усилий в нормальном сечении изгибаемого железобетонного элемента прямоугольного профиля при расчете прочности

1) в бетоне сжатой зоны криволинейную эпюру напряжений заменяют прямоугольной, что несущественно влияет на результаты расчета; величина напряжений в сжатом бетоне принимается равной R_b – расчетному сопротивлению бетона при сжатии;

2) работой растянутого бетона пренебрегают полностью, что соответствует стадии разрушения конструкции;

3) все растяжение в стадии Ш воспринимает арматура; при этом напряжения в растянутой арматуре принимают равными расчетному сопротивлению стали R_s ;

4) в основу расчета принят первый случай разрушения, как для нормально армированного сечения, то есть принято выполняющимся условие : x £ x_R .

Здесь x=х ¤ h_o ¾ относительная высота сжатого бетона x_R

Значение относительной граничной высоты сжатой зоны x_R для прямоугольных, тавровых и двутавровых сечений определяют по формуле (25) СНиП 2.03.01-84 как:

x_R=w/(1+(1-w/1.1)s_sR/s_scu).

Равнодействующие нормальных напряжений в арматуре и бетоне равны, соответственно:

N_s=R_sA_s;

N_b=R_bA_b;

где A_b = b×x представляет собой площадь сжатой зоны бетона.

В соответствии с общими условиями МПС прочность элемента достаточна, если внешний расчетный изгибающий момент М не превосходит расчетной несущей способности сечения выраженной в виде обратно направленного момента внутренних сил М_per, то есть

T(g, v, g_n, C)£ Т_per(S, R_b, g_bi, R_s, g_si),

где T(g, v, g_n, C = М ;