Розрахунок тріщиностійкості підсилених залізобетонних елементів
Момент утворення тріщин залізобетонних конструкцій без попереднього напруження. Схема деформацій і напружень підсилених у стиснутій зоні залізобетонних згинальних елементів. Момент інерції площі бетону підсилення у поперечному перерізі конструкції.
| Рубрика | Строительство и архитектура |
| Вид | статья |
| Язык | украинский |
| Дата добавления | 24.01.2020 |
| Размер файла | 145,1 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/
Луцький державний технічний університет, м. Луцьк
Розрахунок тріщиностійкості підсилених залізобетонних елементів
Задорожнікова І.В., к. т. н.
В залізобетонних підсилених елементах процес тріщиноутворення характеризується утворенням і розкриттям нормальних та похилих тріщин.
При підсиленні згинальних залізобетонних елементів, методом збільшення поперечного перерізу, підсилена частина зразка та шар підсилення знаходяться у різних напружених станах, що є специфічною особливістю тріщиноутворення.
Утворення тріщин в елементах, підсилених у стиснутій зоні з початком прикладання навантаження відбувається так само, як і в непідсилених конструкціях. Відбувається порушення рівномірності розподілу деформацій бетону розтягнутої зони, що призводить до утворення мікротріщин, які із збільшенням навантаження досягають поздовжньої арматури. Підсилюючий шар стиснутої зони обмежує розвиток тріщин по висоті. Враховуючи той факт, що всі дослідні балки, крім однієї, зруйнувалися за нормальним перерізом, в даній роботі розглядається тільки утворення нормальних тріщин. Розрахунок за утворенням нормальних і похилих тріщин згідно з [1, 2, 3], виконують з умови:
, (1)
де - момент від повного навантаження, який діє на конструкцію, відносно осі, яка проходить через ядрову точку, найбільш віддалену від розтягнутої зони при перевірці нормальних тріщин, або через точку прикладання рівнодіючої у бетоні стиснутої зони над похилою тріщиною - при перевірці похилої тріщини;
- момент, який сприймає нормальний або похилий переріз конструкції при утворенні відповідної тріщини.
При розрахунку на утворення нормальних тріщин у згинальних попередньо ненапружених залізобетонних елементах момент, який сприймає переріз конструкції обчислюють за формулою:
, (2)
де - нормативний опір бетону підсилюваної конструкції, при обробці дослідних даних прийнято ;
- момент опору зведеного перерізу для крайнього розтягнутого волокна з урахуванням непружних деформацій розтягнутого бетону.
Для визначення моменту утворення тріщин залізобетонних конструкцій без попереднього напруження користуються приблизною залежністю
, (3)
при умові що .
Розраховуючи елементи конструкцій які підсилюють підведенням додаткової арматури у стиснуту зону при нехтуванні стиснутої арматури, приведений коефіцієнт армування визначають наступним чином:
, (4)
, (5)
- додаткова підсилююча арматура і решту позначень - див. рисунок.
Рисунок 1. Розрахункова схема деформацій і напружень підсилених у стиснутій зоні залізобетонних згинальних елементів
Згідно результатів табл. 1 можна дійти висновку, що більша половина теоретичних даних менша за експериментальні, в межах 10…30%. Перебільшення експериментальних даних над теоретичним дає деякий резерв міцності. Решта зразків показала, що експериментальна тріщиностійкість не перебільшує теоретичних значень. В цьому випадку перебільшення теоретичних становить 10…30 %. Це явище можна пояснити неточністю отриманого при непрямому способі визначення міцності бетону на розтяг. Як видно з формули (2) момент тріщиностійкості елемента в основному залежить від міцності бетону Rbt.і геометричних параметрів.
Тим не менше, представлений метод визначення моменту утворення тріщин підсилених елементів можна вважати задовільним, оскільки він здатний якісно оцінити результати експериментальних досліджень.
Окрім визначення тріщиностійкості, метою роботи було оцінювання точності теоретичних співвідношень, згідно зі змінами до СНиП, внесеними у розробку норм України, для розрахунків залізобетонних конструкцій [1, 2], при визначені ширини розкриття тріщин, нормальних до повздовжньої осі підсилених згинальних залізобетонних елементів.
Відповідно до зазначених рекомендацій ширину розкриття нормальних тріщин, від нетривалої дії навантаження, підсилених залізобетонних конструкцій обчислюють за формулою
, (6)
Таблиця 1. Порівняння експериментальних і теоретичних даних про утворення тріщин, нормальних до поздовжньої осі елемента
|
№ п/п |
Найменування величини |
Одиниця виміру |
Умовні позначення |
Значення для балок серії |
|||||||||
|
Б-1 |
БС |
БСН |
БП |
БПН |
БПА |
БПАН |
БТ |
БТН |
|||||
|
1 |
Розрахункова висота поперечного перерізу |
Мм |
H |
200 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
230 |
|
|
2 |
Момент опору приведеного поперечного перерізу з урахуванням непружних деформацій |
Мм3 |
18,1 |
18,1 |
18,1 |
18,1 |
18,1 |
18,1 |
18,1 |
18,1 |
18,1 |
||
|
3 |
Розрахунковий момент тріщиноутворення |
3,56 |
5,91 |
5,91 |
5,57 |
5,57 |
5,93 |
5,93 |
5,93 |
5,93 |
|||
|
4 |
Середні величини дослідних моментів тріщиноутворення |
4,28 |
5,76 |
5,95 |
5,85 |
5,95 |
5,52 |
5,98 |
5,7 |
5,5 |
|||
|
5 |
Середні величини дослідних руйнівних моментів |
15,3 |
18,6 |
19,2 |
18,3 |
18,75 |
19,05 |
19,29 |
17,4 |
18,0 |
|||
|
6 |
- |
- |
1,2 |
0,974 |
1,006 |
1,280 |
1,301 |
0,93 |
1,008 |
0,960 |
0,930 |
||
|
7 |
- |
- |
0,279 |
0,309 |
0,309 |
0,319 |
0,317 |
0,289 |
0,310 |
0,270 |
0,250 |
||
|
8 |
- |
- |
0,233 |
0,317 |
0,308 |
0,249 |
0,249 |
0,311 |
0,307 |
0,340 |
0,329 |
||
|
9 |
- |
- |
1 |
1,660 |
1,660 |
1,283 |
1,283 |
1,665 |
1,665 |
1,665 |
1,665 |
де - коефіцієнт, який залежить від тривалості дії навантаження; для нашого випадку при нетривалій дії навантаження ;
- коефіцієнт, який залежить від профілю робочої поздовжньої арматури; для стержньової арматури періодичного профілю приймають =1
, (7)
. (8)
- коефіцієнт, який приймають:
при діаметрі арматури 10 мм і менше =1;
при d=32 мм і більше =1,6;
для проміжних значень - за лінійною інтерполяцією;
Згідно [4] значення зведеного перерізу стиснутої зони у ненапружених підсилених елементах прямокутного перерізу визначають за співвідношенням
, (9)
; (10)
; ; ; (11)
; (12)
- коефіцієнти, які приймають за чинними нормами [3].
Показник обчислюють за формулою:
, (13)
. (14)
Обмеження величини у формулі (13) відображає розрахунковий перехід від розрахункової моделі тріщини до стабілізованої системи тріщин. Для ненапружених елементів, що згинаються, напруження визначають із рівняння рівноваги моментів у нормальному перерізі за формулою:
. (15)
У випадку підсилення ненапруженої конструкції без попередніх випробувань (досліджувані балки серій БС, БП, БПА, БТ) згинальний момент М=М1 - відповідає експлуатаційному навантаженню, для якого визначають ширину розкриття тріщин .
Конструкції, які були попередньо випробувані до певного рівня навантаження та мали початкові тріщини та прогини, а потім підсилені (балки серії БСН, БПН, БПАН, БТН ) згинальний момент М у формулі (15) визначають за співвідношенням
М=М1+Мf ; (16)
де - додатковий згинальний момент, введення якого дозволяє врахувати обмежений характер впливу навантаження, яке було прикладено до підсилення, на рівновагу розрахункового перерізу [5]
; (17)
де - кривина до моменту підсилення, яку визначають за фактично встановленим при обстеженні конструкції максимальним прогином;
- власний момент інерції площі бетону підсилення у поперечному перерізі конструкції;
- коефіцієнт приведення арматури до бетону підсилення
. (18)
Література
тріщина залізобетонний напруження
1. Изменения № 1 к СниП 2.03.01-84. Будівництво України, № 6 - 1995, № 1 - 1996, № 3 - 1996.
2. Клімов Ю.А. Сучасні методи розрахунку залізобетонних конструкцій за граничними станами другої групи. Навчальний посібник. - К.:КНУБА, 2001, - 46 с.
3. СниП 2.01.07 - 85. Нагрузки и воздействия. Нормы проектирования./Госстрой СССР. М.:ЦИТП Госстроя СССР, 1988. - 36 с.
4. Проектирование усилений несущих железобетонных конструкций производственных зданий и сооружений// А.Б. Голышев, И.Н. Ткаченко.-К.: Логос, 2001-172 с.
Размещено на Allbest.ru
...Подобные документы
Характеристика бетону і залізобетону. Причини та наслідки пошкодження будівельних залізобетонних конструкцій. Підготовка основи та матеріали для ремонту, обробка стальної арматури та металевих елементів конструкції. Організація праці опоряджувальників.
реферат [2,9 M], добавлен 26.08.2010Виробництво конструкцій з цегли та керамічного каміння; ефективність їх використання у малоповерховому будівництві. Технологія виготовлення багатошарових залізобетонних конструкцій, віброцегляних і стінових панелей; спеціалізовані механізовані установки.
реферат [27,9 K], добавлен 21.12.2010Розрахунок будівельних конструкцій на впливи за граничними станами, при яких вони перестають задовольняти вимоги, поставлені під час зведення й експлуатації. Нові методи розрахунку бетонних і залізобетонних конструкцій за другою групою граничних станів.
статья [81,3 K], добавлен 11.04.2014Бетон - штучний композитний каменеподібний матеріал. Підприємства з виготовлення виробів із щільних силікатних бетонів. Класифікація залізобетонних конструкцій; технологія виготовлення збірних арматурних каркасів, змішаних будівельних розчинів і сумішей.
реферат [41,1 K], добавлен 21.12.2010Об’ємно-просторове та архітектурно-планувальне рішення. Характеристика конструктивних елементів споруди. Специфікація елементів заповнення прорізів. Інженерне обладнання будинку. Специфікація бетонних, залізобетонних, металевих конструкцій будівлі.
курсовая работа [1,3 M], добавлен 25.05.2014Конструктивні та планувальні рішення житлового будинку. Теплотехнічний розрахунок огороджуючої конструкції. Розрахунок та конструювання великорозмірних залізобетонних елементів сходової клітки. Визначення складу і об'ємів будівельно-монтажних робіт.
дипломная работа [2,6 M], добавлен 20.06.2014Характеристика основних властивостей бетону - міцності, водостійкості, теплопровідності. Опис технології виготовлення залізобетонних конструкцій; правила їх монтажу, доставки та збереження. Особливості архітектурного освоєння бетону та залізобетону.
курсовая работа [4,0 M], добавлен 12.09.2011Виробництво залізобетонних кілець з використанням конвеєрного способу виробництва. Проектування цеху, розрахунок вартості його будівництва. Організаційний план та розрахунок виробничих витрат. Розрахунок фонду оплати праці. Інвестиційний план виробництва.
курсовая работа [53,3 K], добавлен 25.05.2014Матеріали для ремонту й відновлення бетонних і залізобетонних конструкцій, пошкодження бетонних конструкцій та їх ремонт. Технологія підготовки поверхонь, очищення і згладжування, розшивання дрібних тріщин, ґрунтування. Техніка безпеки під час роботи.
реферат [288,8 K], добавлен 28.08.2010Розрахунок та конструювання залізобетонних елементів збірного балочного перекриття цивільної будівлі з неповним каркасом. Збір навантаження на будівельні елементи та стрічковий фундамент, а також розрахунок плити перекриття за нормальним перерізом.
контрольная работа [689,2 K], добавлен 27.06.2013Компонування схеми будівлі. Статичний розрахунок несучих елементів будівлі. Визначення пустотної плити попереднього напруження. Підбір площі поперечної арматури. Конструктивний розрахунок без попередньо напруженого таврового ригеля довжиною 6 метрів.
курсовая работа [2,1 M], добавлен 07.10.2014Шляхи підвищення довговічності будівель. Проектування у будинку покриття, даху, підлоги, сходи, вікна та двері. Зовнішнє, внутрішнє та інженерне опорядження. Специфікація збірних залізобетонних елементів. Теплотехнічний розрахунок горищного покриття.
курсовая работа [28,7 K], добавлен 11.06.2015Генеральний план будівництва зоотехнічної лабораторії у Хмельницькій області. Об’ємно-планувальне та архітектурно-конструктивне рішення будівлі. Відомість опорядження та інженерне обладнання приміщень. Специфікація збірних залізобетонних елементів.
курсовая работа [3,5 M], добавлен 06.08.2013Організація та технологія будівельного процесу. Розбивка дому на загарбки та яруси. Чисельно-кваліфікаційний склад бригад робітників. Калькуляція заробітної плати. Графік виконання робіт і графік руху трудових ресурсів. Схема операційного контролю якості.
курсовая работа [537,1 K], добавлен 25.02.2014Розрахунок ребристої панелі та поперечного ребра панелі перекриття. Підбір потрібного перерізу поздовжніх ребер, поперечної арматури, середньої колони, фундаменту. Визначення розрахункового навантаження попередньо-напруженої двосхилої балки покриття.
курсовая работа [174,7 K], добавлен 17.09.2011Проектування мостового переходу. Кількість прогонів моста. Стадії напруженого стану залізобетонних елементів. Основне сполучення навантажень. Зусилля в перерізах балки. Підбір перерізу головної балки. Перевірка балки на міцність за згинальним моментом.
курсовая работа [193,1 K], добавлен 04.05.2011Загальна характеристика умов будівництва завода ювелірних виробів в м. Житомир. Генеральний план будівництва та архітектурно-конструктивне рішення. Специфікація збірних залізобетонних елементів. Оздоблення внутрішніх та зовнішніх стін і перегородок.
курсовая работа [283,7 K], добавлен 13.01.2015Визначення основних розмірів конструкцій: лоток, прольоти другорядних балок і виліт консолей, поперечні перерізи основних несучих елементів. Розрахунок і конструювання лотока. Визначення навантажень, зусиль у перерізах, міцності конструкційних елементів.
курсовая работа [659,2 K], добавлен 09.10.2009Розрахунок залізобетонної будови. Визначення внутрішніх зусиль. Розрахунок балки на міцність за згинальним моментом. Характеристики перетину в середині прольоту. Утрати сил попереднього напруження. Розрахунок балки на міцність за поперечною силою.
курсовая работа [155,7 K], добавлен 03.12.2011Типи жорсткості елементів ферми і балки. Епюра поздовжніх сил у стержнях ферми. Деформована схема рами, статичний розрахунок плоскої рами. Побудова векторів вузлових навантажень. Вузлові переміщення як кінематичні характеристики дискретної моделі.
контрольная работа [544,0 K], добавлен 04.05.2015
