33. Граничное значение относительной высоты сжатой зоны. Расчетная схема усилий в сечении, нормальном к продольной оси элемента. Условие прочности. Основные расчетные формулы.

КСИlin соответствует количеству продольной арматуры, При которой происходит одновременное разрушение растянутой и сжатой зоны. Если арматуры в материале ЗАЛОЖЕНО слишком много, то материал разрушится в сжатой зоне, если СЛИШКОМ мало – в растянутой зоне. (РИСУНКИ С КОНСПЕКТА!!!)

34. Расчет сжатых элементов. Величина случайного эксцентриситета. Случай больших и малых эксцентриситетов. Расчет прочности внецентренно - сжатых элементов прямоугольного сечения (расчетные схемы усилий и уравнения.)

Сжатые бетонные элементы: фундаменты, колонны в гражд., пром. зданиях, элементы решетки ферм. Расчет бетонных элементов зависит от:

- формы сечения – гибкости. Если гибкость элемента λ=ι₀ /i > 14, то расчет несущей способности производится с учетом влияния геометрической нелинейности Nsd ≤NRd= fcd*b*h*φ

φ – учитывает влияние геометрической нелинейности.

Если отношение λ=ι₀ /h ≥ 8, в расчетном эксцентриситете учитывают случайный эксцентриситет.Случайный эксцентриситет учитывается в случае:e= e₀+e_a

Несовпадении физич. и геом. центров тяжести элемента. Неточности при монтаже конструкции. Неточности в изготовленной конструкции e_a= max из l_col/600, h/30,10 мм. l_col – расстояние между точками закрепления элемента h - высота в плоскости для расчетного М 10 мм – для монолитных конструкций 20 мм – для сборных конструкций Эксцентриситеты: e₀=M/N - расчетный, e_a= max из l_col/600 - случайный h/30,10 мм.

Случай больших эксцентриситетов: Со стороны растянутой зоны сечения образуются трещины, напряжения в наиболее удаленной от линии действия силы арматуре достигают предела текучести, затем наступает разрушение сжатой зоны бетона. В случае малых эксцентриситетов, арматура со стороны наиболее удаленной от линии действия сжимающей силы или слабо растянута или сжата, напряжения в бетоне сжатой зоны и в расположенной в этой зоне арматуре достигают предельных величин и разрушение наступает подобно второму случаю разрушения изгибаемых элементов. Граница между этими двумя случаями устанавливается по величине относительной высоты сжатой зоны ѕ. Если ѕ ≤ ѕ_R имеет место случай больших эксцентриситетов, если ѕ > ѕ_R -случай малых эксцентриситетов. Значение величины ѕ_R вычисляется по соотношению

Рассматривают два случая расчета:

1). Случай больших экстрентиситетов( ).

Расчет выполняется как для изгибаемых элементов.

2). Случай больших экстрентиситетов( ).

Допускается выполнять расчет по тем же уравнениям предельного состояния, полагая что напряжения в менее сжатой арматуре будут равны для бетона С С20/25. При этом :

Выполняется расчет системы 3х уравнений.

35. Расчет растянутых элементов. Стадии напряженно-деформированного состояния центрально-растянутых элементов.

При работе центрально-растянутых элементов под нагрузкой различают три характерные стадии напряженно-деформированного состояния: стадию I — до образования трещин, стадию II—после образования трещин, стадию III — разрушение. В стадии I (начальный период загружения) внешней растягивающей силе N сопротивляются бетон и арматура, которые имеют одинаковые деформации вследствие сцепления между собой. При дальнейшем увеличении нагрузки напряжения в арматуре будут возрастать, а трещины в бетоне — раскрываться (стадия II). Внешней силе по сечению с трещиной сопротивляется только одна арматура, а на участке между трещинами — арматура и бетон, поскольку сцепление между ними сохраняется. По мере дальнейшего возрастания внешней нагрузки увеличиваются напряжения в арматуре, а трещины в бетоне раскрываются все больше. Когда напряжения в арматуре достигнут значения предельных напряжений (предела текучести для мягкой стали или временного сопротивления для твердой стали), наступит разрушение элемента (стадия III).

Случаи расчета: Случай малых эксцентриситетов: Малые эксц. – когда равнодействующая внешних сил проложена между равнодействующими усилий в арматуре. Особенности:

- бетон пересекается сквозными трещинами

- внешняя сила воспринимается только арматурой

- разрушение наступает, когда напряжения в продольной арматуре достигают предельного значения

2) Случай больших эксцентриситетов: Имеет место, когда внешняя продольная сила находится за пределами расстояния между равнодействующими в арматуре. Часть грани, удаленная от силы будет сжата, а противопол. – растянута. Разрушение наступаетпри исчерпании несущей способности растянутой арматуры и сжатой части сечения.