Определение основных нормируемых и контролируемых показателей качества бетона. Среднестатистическое значение временного сопротивления сжатию, страница 2

В необходимых случаях в расчеты вводят коэффициент условий работы бетона , который учитывает длительность условий нагрузки, повторяемость, условия, характер и стадию конструкции.

Для расчета по 2 группе предельных состояний расчетные сопротивления устанавливают при коэффициенте надежности по бетону =1, тогда R_bser = R_bn, R_btser = R_btn . Коэффициент условий работы =1, за исключением действий многократно повторяющейся нагрузке (в расчете – образование трещин).

Ri, Мпа	n
15,9	1
18,6	1
21,5	14
23,7	1
24,7	1
25,1	1
25,5	18
25,7	12
25,9	1
27,2	1

Практическая работа №2

Расчет изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночным армированием

Армирование изгибаемых элементов производят продольной рабочей арматурой по  двум схемам.

1. Схема с одиночным армированием: арматура находится в растянутой зоне.

2. Схема с двойным армированием: рабочая арматура устанавливается в растянутой и сжатой зоне элемента при недостаточной прочности бетона или при действии в сечении моментов двух знаков.

Данный расчет изгибаемых элементов включает задачи 2-х типов:

1.  Прямая задача. Подбор сечения продольной рабочей арматуры;

2.  Обратная задача. Расчет по несущей способности сечения проверка прочности).

1.  Конструктивная схема элемента:  ;

                                                                                  l_оп – величина опорной части;

l – конструктивный размер;

l₀ – расчетный пролет;

L – пролет;

2.  Расчетная схема: М_max= (q  l²₀)/8; Q_max= (q l₀)/2

3.  Расчетная схема  сечения (нормального сечения):

 

М – внешний момент;

в – ширина сечения элемента;

h – высота;

h₀ – рабочая высота сечения балки;

а = а_в + d/2; а_в – защитный слой бетона (назначают по снипу);

d – диаметр рабочей арматуры;

х – высота сжатой зоны бетона;

z_в – плечо внутренней опоры сил;

N_в – равнодействующая сжимающих напряжений в бетоне;

N_s – равнодействующая растягивающих напряжений в бетоне.

Расчетная схема усилий:

1) ∑ М = 0

2) ∑ х = 0

3) ∑ у = 0

1)  М_а – М_b z_в = 0 ;  z_в = h₀0,5х

М = R_b вх ( h₀ – 0,5х)    (1а)

т. В. М = R_s A_s( h₀ – 0,5х)    (1б)

2) R_b вх = R_s A_s   (2), т.к. величина х не может быть определена в данных условиях нормы,  вводят понятия относительно высоты сжатой зоны бетона и вводят в нее ограничения:     

, где - граничное значение сжатой зоны бетона.

  (3)

Подставим выражение (3) в формулы (1а) и (1б):

;  (1.1а)

;

 (1.1б)

 (2.1)

С помощью данных уравнений, определив  по таблице СНиПа рассчитываем нормативные сечения изгибаемых элементов.

План решения:

1.  Определим  м;

кН м;

2. Определим рабочую высоту сечения балки :  мм;

3. ;

4. ;

5. Определим параметр характеризующий условную высоту прямоугольной эпюры сжатой зоны бетона: ;

6. Определим , т.к. =1,1, из условия , применяем формулу

, где ;

7. Проверим условие , - условие выполняется, ;

8. Требуемая площадь арматуры:  мм², А_S=1,56 см²;

9. Коэффициент армирования: ,    .

Таким образом, 2 диаметр арматуры 9 мм, класса Ат-III, А_S=1,56 см²

Практическая работа №3

Расчет изгибающих элементов прямоугольного сечения

с двойным армированием

Сжатую арматуру по расчету ставят только в случаях:

1.  при огромных размерах поперечного сечения;

2.  при невозможном повышении класса бетона;

3.  при действии изгибаемых моментов двух знаков;

4.  других специальных требованиях.

Формулы для расчета получают из тех же сечений статики, что и для сечения с одиночным армированием, подставив в уравнение выражения :                                                                         (1)     

Проекция на ось х:  (2)

Двойное армирование рассчитывается в 2-х типах задач:

1.  Сжатая арматура необходима для усиления сжатой зоны бетона;

2.  Сжатая арматура предусмотрена по конструктивным соображениям или при действии моментов двух знаков.