Несущая способность сжатых составных железобетонных стержней при различных вариантах компоновки сечения
Место составных конструкций в общем объеме железобетонных конструкций зданий и сооружений. Варианты компоновки составных сечений железобетонных стержней. Метод расчета напряженно-деформированного состояния стержней из двух или более бетонных ветвей.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | русский |
| Дата добавления | 23.06.2018 |
| Размер файла | 58,4 K |
Отправить свою хорошую работу в базу знаний просто. Используйте форму, расположенную ниже
Студенты, аспиранты, молодые ученые, использующие базу знаний в своей учебе и работе, будут вам очень благодарны.
Размещено на http://www.allbest.ru/
Несущая способность сжатых составных железобетонных стержней при различных вариантах компоновки сечения
Л.В. Узунова
Аннотации
Приводятся варианты компоновки составных сечений железобетонных стержней и метод расчета напряженно-деформированного состояния стержней, составленных из двух или более бетонных ветвей.
Ключевые слова: деформация, напряжение, составной стержень, компоновка сечения, ползучесть, железобетон, арматура
Options of arrangements for built-up sections of composite reinforced concrete rods and a method of calculation for deflected modes of the rods compiled from two or more concrete branches are given.
Keywords: deformation, tension, compound bar, cross-section arrangement, creep, reinforced concrete, armature
Основное содержание исследования
В общем объеме железобетонных конструкций зданий и сооружений значительную часть занимают составные конструкции. К данному типу относятся: сборно-монолитные; усиленные наращиванием, подращиванием и обетонированием сечения; многослойные ограждающие. Их можно рассматривать как слоистые железобетонные элементы, состоящие из бетонов с различными деформативными и прочностными характеристиками. В связи с этим, задача разработки метода расчета несущей способности составных железобетонных стержней при различных вариантах компоновки поперечных сечений является актуальной, имеющей практическое значение при реконструкции и строительстве зданий и сооружений.
Возрастающие объемы составных железобетонных конструкций в зданиях и сооружениях, результативность их применения в несущих и ограждающих конструкциях при проектировании новых и реконструкции действующих объектов связаны с использованием эффективных проектных решений, методов расчета, отвечающих современным требованиям энергоэффективности и конструктивной безопасности объектов.
На практике возможны различные способы компоновки составных сечений ветвями с разными прочностными и деформативными свойствами бетонов. Любой из них можно получить путем сочетания двух основных способов сопряжения ветвей [1].
Рассмотренные два основных варианта компоновки поперечных сечений при усилении существующего бетона площадью Аb1 бетоном намоноличивания площадью Аb2, различным образом ориентированного по направлению к заданному эксцентриситету ?а в плоскости наименьшей жесткости, позволяют использовать полученные автором решения [2] для других вариантов взаимного расположения усиливаемой ветви Аb1 и ветвей усиления Аbi.
составная железобетонная конструкция сечение
Для каждого из основных вариантов имеют место одинаковые условия равновесия дополнительных усилий, развивающихся в каждой из ветвей вследствие проявления быстронатекающих деформаций ползучести. Для определения значений этих усилий и соответствующих им напряжений необходимо составить уравнения совместности развивающихся неупругих
деформаций. Количество таких уравнений зависит от варианта компоновки составных сечений.
Фактические значения напряжений в бетоне и арматуре при кратковременном действии нагрузки и неупругом деформировании бетона представляются как сумма начальных напряжений и , определенных в предположении упругой работы арматуры и бетона, и дополнительных и , развившихся вследствие проявления быстронатекающих деформаций ползучести бетона к моменту окончания нагружения:
, (1)
. (2)
Начальные напряжения могут быть определены по формулам сложного сопротивления, а дополнительные - из решения уравнений равновесия дополнительных продольных усилий в бетоне и в арматуре , например, для стержня, составленного из двух ветвей:
, (3)
, (4)
а также уравнений совместности дополнительных деформаций на уровнях арматуры и контактов существующего бетона (элемент 1) и вновь уложенного (элемент 2), уравнений равенства дополнительных кривизн этих элементов, выраженных через дополнительные напряжения.
, (5)
•н2, (6)
(у'b1•цt,1+у'bd1•н1) / Eb,def1 = (уb2•цt,2+уbd2•н2) / Eb,def2, (7)
(уb1?у'b1/Eb,def1•h1) •цt1 + (уbd1?у'bd1/Eb,def1•h1) •н1 =
= (уb2?у'b2/Eb2,def2•h2) •цt2 + (уbd2?у'bd2/Eb2,def2•h2) •н2. (8)
Неизвестное значение дополнительного поперечного перемещения можно определить, выражая кривизну продольной оси составного стержня через дополнительные продольные деформации волокон:
. (9)
Дополнительное перемещение произвольного по длине стержня сечения выражаем через перемещение среднего сечения, т.е. через прогиб , приняв в качестве кривой дополнительного изгиба синусоиду
. (10)
Для стержня, составленного из двух бетонов, решая совместно систему из семи уравнений, получаем значения искомых дополнительных напряжений в бетоне и арматуре и прогибов :
, (11)
, (12)
. (13)
Рис.1. Усиление противоположных граней в направлении эксцентриситета e0
Этот случай (рис.1), пользуясь принципом независимости действия сил, можно представить как комбинацию двух вариантов усиления противоположных граней, каждая из которых рассчитывается по первой основной схеме сопряжения ветвей [1] (формулы (3) - (13)) на действие усилий и . При этом должны выполняться условия:
, (14)
, (15)
. (16)
Полные значения параметров напряженно-деформированного состояния получают суммированием их значений из расчета на действие и .
При усилении трех граней существующего сечения (рис.2) должно выполняться условие равновесия:
, (17), . (18)
В свою очередь:
. (19)
Расчет на действие сил и выполняется по формулам (3) - (13), в которых принимаются последовательно значения N, равные и :
. (20)
Расчет на действие силы выполняют, принимая
. (21)
Сила есть сумма двух слагаемых:
. (22)
Значения и вычисляются в зависимости от соотношения жесткостей Ab1 и Ab4. Окончательный результат получают суммированием трех значений, полученных выше.
При усилении трех граней по рис.3 с эксцентриситетом вдоль оси у условие равновесия должно выполняться по формуле (17), где и . Значения и принимают соответственно соотношениям продольных жесткостей ветвей Ab1 и Ab2, а также Ab1 и Ab3.
Рис 2. Усиление трех граней с эксцентриситетом e0, направленным вдоль оси х
Расчет на действие силы выполняется по формулам (3) … (13),
где . (23)
Окончательный результат получают суммированием всех промежуточных.
В следующем варианте усиления четырех граней (рис.4) расчет выполняется последовательно на четыре значения силы , , и .
, (24)
, (25)
, (26)
, (27)
где и . (28)
Рис 3. Усиление трех граней с эксцентриситетом e0, направленным вдоль оси у
Рис 4. Усиление четырех граней с эксцентриситетом e0 вдоль оси у
Значения сил и , а также и определяются в зависимости от соотношения жесткостей ветвей Ab1 и Ab2 с одной стороны и жесткостей Ab1 и Ab3 с другой стороны.
Окончательный результат рассчитывают суммированием четырех вычисленных результатов.
При усилении четырех граней стержня в направлении эксцентриситета вдоль оси х расчет выполняется по предыдущей схеме с заменой обозначений Ab2 и Ab3 на Ab5 и Ab4 и, соответственно, Ab5 и Ab4 на Ab2 и Ab3.
Список использованных литературных источников
1. Узунова Л.В. Несущая способность сжатых составных бетонных элементов с высокопрочной арматурой // Вестник БрГТУ. Строительство и архитектура. - Брест: БрГТУ, 2009. - № 1. - С.156-159.
2. Узунова Л.В., Захаров В.Ф. Практический метод расчёта составного железобетонного стержня // Известия КГТУ. - Калининград: КГТУ. - 2005. - № 7. - С.126-129.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Железобетон, как композиционный строительный материал. Принципы проектирования железобетонных конструкций. Методы контроля прочности бетона сооружений. Специфика обследования состояния железобетонных конструкций в условиях агрессивного воздействия воды.
курсовая работа [2,2 M], добавлен 22.01.2012Использование золы в бетонах в качестве заполнителей и добавок. Общие сведения о бетонных и железобетонных конструкциях. Классификация бетонных и железобетонных конструкций. Расчет изгибаемых, сжатых и растянутых элементов железобетонных конструкций.
контрольная работа [1,3 M], добавлен 28.03.2018Виды разрушения материалов и конструкций. Способы защиты бетонных и железобетонных конструкций от разрушения. Основные причины, механизмы и последствия коррозии бетонных и железобетонных сооружений. Факторы, способствующие коррозии бетона и железобетона.
реферат [39,1 K], добавлен 19.01.2011Железобетонные конструкции как база современного индустриального строительства, их структура и принципы формирования, предъявляемые требования. Изучение метода расчета сечений железобетонных конструкций по предельным состояниям, оценка его эффективности.
курсовая работа [924,0 K], добавлен 26.11.2014Динамическая прочность бетона при сжатии и при растяжении. Чувствительность к скорости деформирования. Исследование напряженно-деформированного состояния несущих железобетонных конструкций зданий и сооружений при действии динамических нагрузок.
реферат [1,4 M], добавлен 29.05.2015Знакомство с основными особенностями проектирования железобетонных конструкций с неполным каркасом и сборно-монолитными перекрытиями. Рассмотрение компоновки конструктивной схемы здания. Характеристика этапов расчета сборной железобетонной колонны.
дипломная работа [915,4 K], добавлен 09.04.2015Типы балок и способы их применения. Примеры наиболее часто применяемых сечений, особенности компоновки балочных конструкций. Настилы балочных клеток. Разновидности прокатных балок. Компоновка и подбор сечения составных балок, методика расчета прочности.
реферат [2,6 M], добавлен 21.04.2010Контролируемые параметры для железобетонных конструкций. Прочностные характеристики бетона и их задание. Количество, диаметр, прочность арматуры. Контролируемые параметры дефектов и повреждений железобетонных конструкций. Основные методы испытания бетона.
презентация [1,4 M], добавлен 26.08.2013Назначение несущих строительных конструкций. Сбор нагрузок на железобетонную балку прямоугольного сечения. Расчетная схема изгибаемого железобетонного элемента с двойной арматурой. Конструирование железобетонной балки. Несущая способность конструкции.
курсовая работа [1,1 M], добавлен 15.01.2011Процесс производства железобетонных и бетонных изделий и конструкций, элементов благоустройства на ПП ЖБК №30 в г. Гродно; номенклатура продукции. Схема изготовления бетонной смеси, тротуарной плитки, форменных колец; технология БЕССЕР; пустотные плиты.
отчет по практике [380,1 K], добавлен 17.11.2011Особенности заводского производства сборных железобетонных элементов, которое ведется по нескольким технологическим схемам. Коррозия железобетона и меры защиты от нее. Характеристика методов разрушения железобетонных конструкций, применяемое оборудование.
контрольная работа [21,7 K], добавлен 06.08.2013Изучение комплексно-механизированного процесса сборки зданий и сооружений из элементов и конструктивных узлов заводского изготовления. Разработка технологической карты на монтаж сборных железобетонных конструкций одноэтажного промышленного здания.
курсовая работа [2,8 M], добавлен 28.01.2014Компоновка элементов сборного перекрытия. Сбор нагрузок и подбор сечения. Огибающие эпюры изгибающих моментов, поперечных сил. Построение эпюры материалов и определение мест обрыва продольных стержней. Расчет консоли колонны. Определение размеров подошвы.
курсовая работа [1,8 M], добавлен 02.12.2013Характеристика основных этапов работ по обследованию конструкций, зданий и сооружений. Составление инженерно-технического отчета. Используемые приборы при обследовании. Обследование железобетонных плит и ригелей. Формирование цены в ООО "Реконструкция".
отчет по практике [33,0 K], добавлен 19.10.2011Проектирование сейсмостойких сил железобетонных конструкций. Оценка сейсмостойкости зданий и сооружений, подбор материалов, компоновка сечения в целях его экономичности и рациональности. Проверка прочности сечений, наклонных к продольной оси колонн.
курсовая работа [307,6 K], добавлен 28.06.2009Компоновочная схема раскладки плит перекрытий с поперечным расположением ригелей. Построение эпюры материалов и определение мест обрыва продольных стержней. Расчет колонны и ее элементов. Схема консолей. Проектирование фундамента, проверка прочности.
курсовая работа [3,1 M], добавлен 27.06.2016Расчет железобетонного каркаса одноэтажного трехпролетного производственного здания согласно основным принципам расчета, конструирования и компоновки железобетонных конструкций. Основные элементы железобетонного каркаса: плоские поперечные рамы.
курсовая работа [1,6 M], добавлен 12.07.2009Развитие производства бетона и железобетона. Методы переработки железобетонных и бетонных изделий. Анализ гранулометрических характеристик продуктов электрического взрыва проводников из разных металлов. Проблема утилизации железобетонных конструкций.
дипломная работа [2,3 M], добавлен 26.08.2010Расчет фактических пределов огнестойкости железобетонных балок, многопустотных железобетонных плит и других строительных конструкций. Теплофизические характеристики бетона. Определение нормативной нагрузки и характеристика расчетного сопротивления.
курсовая работа [738,3 K], добавлен 12.02.2014Разработка технологической карты на каменную кладку сборных железобетонных конструкций с учетом численно-квалификационного состава бригады, калькуляции трудовых затрат, потребности в материалах. Составление календарного и генерального планов работ.
курсовая работа [110,5 K], добавлен 26.01.2011
