- •5.1 Основные положения 21
- •5.2. Предварительные напряжения арматуры 22
- •1.Основные понятия о прочностных и деформативных
- •2.Конструктивные особенности изгибаемых железобетонных элементов.
- •3.Расчет прочности изгибаемых элементов по нормальным сечениям.
- •3.2. Элементы прямоугольного сечения с двойной рабочей арматурой
- •3.3.Элементы таврового сечения
- •4.3.Расчет железобетонных элементов по наклонным сечениям на действие поперечных сил
- •4.Расчет прочности изгибаемых железобетонных элементов при действии поперечных сил
- •4.2.Расчет железобетонных элементов по полосе между наклонными сечениями
- •5.2. Предварительные напряжения арматуры
- •6. Расчет элементов предварительно напряженных железобетонных
- •6.1.7. Расчет предварительно напряженных элементов на действие изгибающих моментов в стадии эксплуатации но предельным усилиям
- •6.2 А – в полке; 6.2 б – в ребре
- •7.Расчет предварительно напряженных элементов железобетонных конструкций по предельным состояниям второй группы
- •7.1 Общие положения
- •7.2 Расчет предварительно напряженных железобетонных элементов по раскрытию трещин
- •7.2.1 Общие положения
- •7.2.4. Определение момента образования трещин, нормальных к продольной оси элемента
- •4.3 Расчет предварительно напряженных железобетонных элементов по деформациям
- •4.3.1 Общие положения
- •4.3.2 Расчет предварительно напряженных элементов по прогибам
- •4.3.3 Определение кривизны изгибаемых предварительно напряженных элементов
- •5.Расчет внецентренно сжатых элементов
3.2. Элементы прямоугольного сечения с двойной рабочей арматурой
Расчет
элементов с двойной рабочей арматурой
выполняют в случае, когда в расчете
изгибаемого элемента прямоугольного
сечения с одиночной арматурой не
выполняется условие 𝛏
,
т.е.
выполняется условие
𝛏
.
Если
добиваться выполнения условия 𝛏
в
алгоритме расчета прямоугольного
сечения с одиночной арматурой, то
неизбежно приходится увеличивать
размеры поперечного сечения железобетонного
элемента и в первую очередь его высоту.
С точки зрения экономичности это
наихудший вариант, т.к. при этом решении
увеличивается материалоемкость элемента
и, соответственно, нагрузки на несущие
конструкции от собственного веса
элемента.
Наиболее эффективное решение в этом случае рассчитать конструкцию с двойной рабочей продольной арматурой. К сечениям с двойной арматурой относят сечения железобетонного элемента, в которых продольная арматура, расположенная в растянутой и сжатой зонах, является рабочей и определяется расчетом.
Устройство продольной рабочей арматуры в сжатой зоне железобетонного элемента позволяет увеличить ее несущую способность.
12
Формулы для расчета прочности нормальных сечений изгибаемого железобетонного элемента с двойной арматурой получены из тех же условий, что и для элементов с одиночной арматурой.
Расчетная схема для алгоритма расчета прочности нормальных сечений изгибаемого железобетонного элемента с двойной арматурой представлена на рис. (3.2).


Рис. 3.2. К расчету на прочность нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов с двойной арматурой.
а) реальная конструкция; б) расчетная схема; в) эпюры изгибающих моментов и поперечных сил; г) расчетное напряженное состояние
Условие
прочности
(как алгебраическая сумма изгибающих
моментов от внешней нагрузки и внутренних
усилий относительно центра тяжести
растянутой арматуры) для этой задачи
примет вид:
13
+
(3.15)
Выразим
усилия в сжатой зоне бетона (
и
)
через напряжения в бетоне и сжатой
арматуре, тогда выражение (3.15) примет
вид:
b
+
(3.16)
В
выражении (3.16) два неизвестных (
и
)
решить его в «замкнутом» виде не
представляется возможным. В этой связи
необходимо ввести дополнительное
условие. Таким условием является условие𝛏
, отсюда
=
.
С учетом этого условия преобразуем выражение (3.16)
b
+
(3.17)
В
выражении (3.17) выразим абсолютное
значение граничной высоты сжатой зоны
бетона (
)
сечения железобетонного элемента через
граничное значение относительной
высоты сжатой зоны (
),
тогда выражение (3.17) примет вид:
+
(3.18)
+
(3.19)
Выражение
заменим
символом
по
аналогии с предыдущим разделом, т.е. в
данном случае
=
значение
выберем из таблицы 2 и таким образом
определим численное значение
.
Выражение (3.19) примет вид:
+
(3.20)
Из выражения (3.20) определим необходимую площадь сечения продольной рабочей арматуры, расположенной в сжатой зоне сечения изгибаемого железобетонного элемента.
=
(3.21)
Запишем условия равновесия проекций нормальных усилий, действующих в сечении железобетонного элемента, на его продольную ось
-
-
=0
(3.22)
Выразим усилия в растянутой арматуре, бетоне сжатой зоны и сжатой арматуре через их напряжения, тогда выражение (3.22) примет вид:
14
=
b
+
(3.23)
Отсюда определим требуемую площадь сечения продольной растянутой арматуры.
=
(3.24)
По
сортаменту стержневой арматуры
необходимо подобрать значения площадей
растянутой и сжатой продольной рабочей
арматуры.
