Расчет центрально-растянутых элементов по образованию трещин

Разрушение центрально-растянутых элементов происходит после того, как в бетоне образуются сквозные трещины и он в местах трещин выключается из работы, а в арматуре напряжения достигают предела текучести (если сталь имеет площадку текучести) или временного сопротивления. Несущая способность центрально-растянутого элемента обусловлена предельным сопротивлением арматуры без участия бетона.

В элементах с напрягаемой арматурой без анкеров необходимо проверять прочность сечений элемента в пределах длины зоны передачи напряжений. Расчетное сопротивление арматуры здесь принимают сниженным.

временного сопротивления растяжению:

(а деформации—предела растяжимости ), в элементе образуются трещины (стадия Iа). При образовании трещин деформации арматуры µa в силу сцепления равны предельным деформациям бетона

Напряжения в арматуре в стадии Iа составляют

расчетное усилие, воспринимаемое сечением при образовании трещин,

расчетная величина следовательно, Если N>NТ, в элементе образуются трещины. При дальнейшем увеличении нагрузки напряжения в арматуре будут возрастать, а трещины в бетоне — раскрываться

мм,

Таким образом, ширина раскрытия нормальных трещин зависит от напряжения в растянутой арматуре, коэффициента армирования сечения, вида и диаметра арматуры, длительности действия нагрузки.

Следовательно, для уменьшения ширины раскрытия трещин следует уменьшать диаметр арматуры, увеличивая её количество, и применять арматуру периодического профиля.

В зависимости от длительности действия нагрузки и требований категорий трещиностойкости

ширину непродолжительного раскрытия трещин определяют от суммарного действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок при коэффициенте ;

ширину продолжительного раскрытия трещин определяют от суммарного действия постоянных и длительных нагрузок при коэффициенте .

 

Ширина раскрытия нормальных трещин есть разность средних удлинений арматуры и растянутого бетона на участке между трещинами .

Средняя деформация растянутого бетона мала по сравнению со средней деформацией арматуры , поэтому обычно в расчетах ей пренебрегают, тогда

средние деформации арматуры в виде ,

где - коэффициент, учитывающий работу бетона на участке между трещинами (неравномерность напряжений в растянутом бетоне)

Тогда ширина раскрытия трещин на уровни оси растянутой арматуры

,

здесь и - напряжения и деформации в арматуре в сечении с трещиной.

Расстояние между трещинами может быть найдено из условия, что разность усилий в арматуре в сечении с трещиной и в сечении, в котором должна появиться следующая трещина, должны уравновешиваться силами сцепления арматуры с бетоном на этом участке

,

где - коэффициент полноты эпюры сцепления (эпюры сдвигающих напряжений);

- максимальное напряжение сцепления арматуры с бетоном;

- периметр сечения арматуры.

 

Классификация многоэтажных зданий. Классификация железобетонных плоских перекрытий по конструктивной схеме, способу возведения, конструктивным признакам. Принципы проектирования балочных сборных перекрытий (состав перекрытия; вопросы решаемые при проектировании).

По конструктивной схеме:

- бескаркасная- каркасная- ствольная- оболочковая

- комбинированная (каркасно-стеновая, каркасно-ствольная, каркасно-оболочковая, каркасно-ствольно-стеновая и т.д.).

По высоте малоэтажные 3эт

Многоэтажные до 9

Повышенной этажности до 16

Высотные свыше16

Классификация плоских перекрытийПо конструктивной схеме железобетонные перекрытия могут быть разделены на две основные группы: балочные и безбалочные.

Балочными называют перекрытия, в которых балки, расположенные в одном направлении или в двух направлениях, работают совместно с опирающимися на них плитами перекрытий.

В безбалочных перекрытиях плита опирается непосредственно на колонны с уширениями, называемыми капителями. Те и другие перекрытия могут быть сборными, монолитными и сборно-монолитными. Конструктивные схемы перекрытий при сборном и монолитном выполнении различны, поэтому классификация перекрытий ведется по конструктивным признакам:

балочные сборные;

ребристые монолитные с балочными плитами;

ребристые монолитные с плитами, опертыми по контуру;

балочные сборно-монолитные;

безбалочные сборные;

безбалочные монолитные;

безбалочные сборно-монолитные.

Плиты в составе конструктивных элементов перекрытия в зависимости от отношения сторон опорного контура могут быть: а) при отношении сторон — балочными, работающими на изгиб в направлении меньшей стороны, при этом изгибающим моментом в направлении большей стороны ввиду его небольшой величины пренебрегают; б) при отношении сторон — опертыми по контуру, работающими на изгиб в двух направлениях, с перекрестной рабочей арматурой.

 

Компоновка конструктивной схемы перекрытия заключается в выборе направления ригелей, установлении размеров пролета и шага ригелей, типа и размеров плит перекрытий; при этом учитывают:

1) величину временной нагрузки, назначение здания, архитектурно-планировочное решение;

2) общую компоновку конструкции всего здания. В зданиях, где пространственная жесткость в поперечном направлении создается рамами с жесткими узлами, ригели располагают в поперечном направлении, а панели — в продольном. В жилых и общественных зданиях ригели могут иметь продольное направление, а плиты—поперечное. В каждом случае выбирается соответствующая сетка колонн;

3) технико-экономические показатели конструкции перекрытия. Расход железобетона на перекрытие должен быть минимальным, а масса элементов и их габариты должны быть возможно более крупными в зависимости от грузоподъемности монтажных кранов и транспортных средств.

При проектировании разрабатывают несколько вариантов конструктивных схем перекрытия и на основании сравнения выбирают наиболее экономичную.