ВНЕЦЕНТРЕННО РАСТЯНУТЫЕ ЭЛЕМЕНТЫ
3.68. Расчет нормальных сечений внецентренно растянутых элементов в общем случае производят на основе нелинейной деформационной модели согласно пп.3.72 - 3.76.
Расчет прямоугольных сечений внецентренно растянутых элементов с арматурой, расположенной у перпендикулярных плоскости изгиба граней элемента, при направлении эксцентриситета в плоскости симметрии сечения допускается производить по предельным усилиям согласно пп.3.69 и 3.70.
3.69. Проверка прочности прямоугольных сечений внецентренно растянутых элементов следует производить в зависимости от положения продольной силы N:
а) если продольная сила N приложена между равнодействующими усилий в арматуре S и S’ (черт.3.36,а), т.е. при е' ≤ ho - a , - из условий
N·e' ≤ RsAs (ho - a); (3.134)
N·e ≤ RsA’s (ho - a'); (3.135)
Черт.3.36. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении, нормальном к продольной оси внецентренно растянутого железобетонного элемента, при расчете его по прочности
б) если продольная сила N приложена за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре S и S' (черт.3.36,6), т.е. e' >ho - a - из условия
N·e ≤ Rbbx(ho - 0,5х) + RscA's(ho - a') (3.136)
при этом высота сжатой зоны х определяется по формуле
(3.137)
Если полученное из расчета по формуле (3.137) значение х > ξRho, в условие (3.136) подставляют х = ξRho, где ξR определяют по табл. 3.2.
При х < 0 прочность сечения проверяют из условия (3.134).
При симметричном армировании прочность независимо от значения е' проверяют из условия (3.134).
Примечание. Если при e' > ho – а' высота сжатой зоны, определенная без учета сжатой арматуры, меньше 2а' , расчетную несущуюRbb способность можно несколько увеличить, произведя расчет по формулам (3.136) и (3.137) без учета сжатой арматуры.
3.70.Требуемое количество продольной арматуры определяется следующим образом:
а) при е' ≤ ho - a' определяется площадь сечения арматуры S и S' соответственно по формулам:
; (3.138)
; (3.139)
б) при e' > ho - а' определяется площадь сечениярастянутой арматуры As по формуле:
; (3.140)
где ξ определяется по формуле
, (3.141)
здесь
(3.142)
При этом должно выполняться условие am ≤ aR (см. табл. 3.2). В противном случае следует увеличить сечение сжатой арматуры повысить класс бетона или увеличить размеры сечения.
Если am < 0, площадь сечения растянутой арматуры As определяется по формуле (3.138).
Площадь симметричной арматуры независимо от значения е' подбирается по формуле (3.138).
Примечание. При e' > ho – а' необходимое количество арматуры, определенное по формуле (3.138), можно снизить, если значение ξ, определенное по формуле (3.141) при , окажется меньше 2a' / ho. B этом случае площадь сечения растянутой арматуры Аs определяется по формуле (3.140), используя упомянутое значение ξ при .
3.71. Расчет наклонных сечений растянутых элементов при действии поперечных сил производится аналогично расчету изгибаемых элементов в соответствии с пп. 3.30- 3.35. При этом значение поперечной силы, воспринимаемой бетоном в наклонном сечении, Qb, ,а также правая часть условия (3.49) делится на коэффициент
(3.143)
На этот же коэффициент φnt делится связанное сQb значение Мb.
Примеры расчета
Пример 35.Дано:растянутая ветвь двухветвевой колонны с поперечным сечением размерами b =500 мм, h =200 мм; а = а' = 40 мм; продольная арматура класса А400 (Rs = Rsc =355МПа); площадь ее сечения As = A's =982 мм2 (2Æ25); бетон класса В25 (Rb = 14,5 МПа); продольная растягивающая сила N = 44 кН; максимальный изгибающий момент М =43 кН·м.
Требуется проверить прочность нормального сечения
Расчет. ho = 200 - 40 = 160 мм.
Поскольку арматура симметричная, прочность проверим из условия (3.134):
RsAs (ho - a') = 355·982·(160-40) = 41,8·106 Н·мм < Ne' = 44·103·1037 = 45,6·106 Н·мм, т.е. условие (3.134) не выполняется.
Так как e' = 1037 > ho – a' = 120мм, а высота сжатой зоны х, определенная без учета сжатой арматуры, т.е. равная меньше 2а' = 2·40 = 80 мм, согласно примечанию к п.3.69 проверим прочность из условия (3.136), принимая х = 42 мм и :
Rbbx(h0 - 0,5x) = 14,5·500·42· (160 - 0,5·42) = 42,3·106 Н·мм > Ne = 44·103·917
= 40,4·106 Н·мм,
т.е. прочность обеспечена.
Пример 36. Дано:прямоугольное сечение размерами b = 1000 мм, h = 200 мм; а = а' =35 мм; бетон класса В15 (Rb = 8,5 МПа); продольная арматура класса А400 (Rs = Rsc = 355 МПа); площадь сечения арматуры A's = 1005 мм (5Æ16); растягивающая сила N = 160 кН; изгибающий момент М = 116 кН·м.
Требуется определить площадь сечения арматуры S.
Расчет. ho = 200 - 35 = 165 мм;
Так как е' = 790 мм > ho - а' =165 - 35 = 130 мм, определим необходимую площадь сечения растянутой арматуры согласно 3.70,б.
Вычислим значение
Так как 0 < am < aR = 0,39 (см. табл. 3.2), значение As определяется по формуле (3.140). Для этого вычисляем .
Принимаем As = 3079 мм2 (5Æ28).
Пример 37. Дано:растянутая ветвь двухветвевой колонны с сечением размерами b =500 мм, h = 200 мм; а = а' = 40 мм; бетон класса В25 (Rbt = 1,05 МПа); хомуты, расположенные по граням, из арматуры класса А400 (Rsw =285 МПа); продольная растягивающая сила N = 44 кН; поперечная сила Q =130 кН; расстояние в свету между перемычками двухветвевой колонны l = 600 мм.
Требуется определить диаметр и шаг хомутов.
Расчет. ho = 200 - 40 =160 мм. Расчет производим согласно п.3.33,а с учетом указаний п.3.71.
По формуле (3.143) определяем коэффициент φnt ,принимая А = bh = 500·200 =100000 мм2:
Поскольку в пределах между перемычками поперечная сила постоянна, длину проекции наклонного сечения пригашаем максимально возможной, т.е.
c = cmax = 3ho = 3·160 = 480 мм < l = 600 мм.
При а = c / ho = 3 и ао = 2 < 3 определяем
Следовательно, требуемую интенсивность хомутов определяем по формуле (3.48), при этом величину 1,5, характеризующую значение Qb, делим на φnt = 1,279:
Максимально допустимый шаг, согласно п. 3.35, равен
Принимаем шаг хомутов sw = 100 мм < sw,max и тогда
Принимаем два хомута диаметром по 10 мм (Аsw=157мм2).
Дата добавления: 2016-05-25; просмотров: 1315;