9. Основные положения расчета

Предельные состояния первой группы. В расчетах на прочность исходят из III стадии напряженно-деформи­рованного состояния. Сечение конструкции обладает не­обходимой прочностью, если усилия от расчетных нагру­зок не превышают усилий, воспринимаемых сечением при расчетных сопротивлениях материалов с учетом ко­эффициента условий работы. Усилие от расчетных на­грузок Т (например, изгибающий момент или продоль­ная сила) является функцией нормативных нагрузок, коэффициентов надежности и других факторов С (рас­четной схемы, коэффициента динамичности и др.). Уси­лие, воспринимаемое сечением Трег, является, в свою очередь, функцией формы и размеров сечения S, прочности материалов Rbn, Rsn, коэффициентов надежности по материалам γь, γs и коэффициентов условий работы γь_i, γs_i

Условие прочности выражается неравенством

T(g_n , υ_n , γ_f , γ_n , C) ≤Tper (S Rbn , γ_b , γ_bi , Rsn , γ_s , γ_si ), (II.18)

поскольку g_n , υ_n , γ_f =g; υ_n , γ_f =υ \ R_bn γ_b =Rb, R_sn γ_s=R_s можно записать короче

T(g, υ, С, γ_n) ≤ T_per (S, R_b, γ_bi, R_b, γ_si) (II.19)

Предельные состояния второй группы. Расчет по об­разованию трещин, нормальных и наклонных к продоль­ной оси элемента, производят для проверки трещиностоикости элементов, к которым предъявляют требования первой категории, а также, чтобы установить, появ­ляются ли трещины в элементах, к трещиностойкости которых предъявляют требования второй и третьей ка­тегории. Считается, что трещины, нормальные к про­дольной оси, не появляются, если усилие Т (изгибаю­щий момент или продольная сила) от действия нагрузок не будет превосходить усилия Т_cгс, которое может быть воспринято сечением элемента

T≤T _cгс (II.20)

Порядок учета нагрузок и значения коэффициента γ_f при определении усилия Т приведены в табл. II.3.

Считается, что трещины, наклонные к продольной оси элемента, не появляются, если главные растягиваю­щие напряжения в бетоне не превосходят расчетных зна­чений,

Расчет по раскрытию трещин,, нормальных и наклон­ных к продольной оси, заключается в определении ши­рины раскрытия трещин на уровне растянутой армату­ры и сравнении ее с предельной шириной раскрытия. Данные о предельной ширине раскрытия трещин приве­дены в табл. II.3.

Расчет по перемещениям заключается в определении прогиба элемента от нагрузок с учетом длительности их действия и сравнении его с предельным прогибом.

f≤[f_lim] (II.20a)

Глава II. Экспериментальные основы теории сопротивления железобетона и методы расчета железобетонных конструкций

§ II.1. Экспериментальные данные о работе железобетонных элементов под нагрузкой

1. Значение экспериментальных исследований

Экспериментальные исследования по изучению сов­местной работы двух различных, но своим физико-меха­ническим свойствам материалов - бетона и стальной арматуры -проводились с самого начала появления же­лезобетона. Экспериментами установлено, что нелиней­ные деформации бетона и трещины в растянутых зонах оказывают существенное влияние на напряженно-дефор­мированное состояние железобетонных элементов. Допу­щения о линейной зависимости между напряжениями и деформациями и основанные на этих допущениях фор­мулы сопротивления упругих материалов для железобе­тона часто оказываются неприемлемыми.

Теория сопротивления железобетона строится на опытных данных и законах механики и исходит из дей­ствительного напряженно-деформированного состояния элементов на различных стадиях нагружения внешней нагрузкой. По мере накопления опытных данных методы расчета железобетонных конструкций совершенству­ются.