Стадии напряженно-деформированного состояния изгибаемых железобетонных элементов. Характер их разрушения.

По результатам испытания изгебаемых эл-тов была выявлена зависимость напряженно-деформационного состояния эл-тов от размера нагрузок.

Стадия1: При малых нагрузках напряжения в бетоне и арматуре малы. В бетоне развиваются упругие деформации. Зависимость линейная и эпюра треугольная. Отсутствие норм-х трещин в растян-й зоне сеч.; линейное распредел. относит-х деф-ций по высоте сеч.; совместная работа арм-ры и бетона не нарушена.

Стадия2: При увеличении нагузки в бетоне в растянутой зоне появляются трещены. Бетон полностью выключился из работы, растягивающие усилия воспринимаются арматурой. В сжатой зоне эпюра криволинейная. Эта стадия положена в основу расчета по допускаемым напряжениям. В растян. зоне развив-ся норм. трещины; относит-е продольн. деф-ции распределены неравномерно. Гипотеза плоских сечений ост-ся справедливой для некотор. среднего сечения по длине чистого изгиба.

Стади3: При дальнейшем увеличении нагрузки, трещены в рястянутой зоне раскрываются, напряжение в материалах достигает придельной величины и наступает разрушение балки. Эта стадия положена в основу расчета по разрушающим усилиям и по предельным состояниям. 1) Разруш-е нач-ся по растянутой арм-ре с увелич-м деф-ции арм-ры, может заверш-ся по сжатому бетону, когда его относит. деф-ции достиг. предельн. знач. 2) Относит. деф-ции сжатого бетона достиг. пред. знач. прежде растянутой арм-ры, разр-е по сжатому бетону происх. хрупко.

-сравнение значения относительной высоты сжатой зоны с граничной.

Если - разрушение происходит в арматуре;

Если - разрушение происходит по сжатому бетону и имеет место второй случай разрушения.

35. Расчет прочности железобетонных конструкций по 1-ой группе предельных состояний. Виды диаграмм деформирования и формы эпюр напряжений в бетоне сжатой зоны сечения при действии изгибающего момента и продольной силы.

Расчеты по предельным состояниям первой группы, являются наиболее важными и ответственными, т.к. они предопределяют безопасность конструкции и включают расчеты по прочности, исходя из III стадии напряжённо-деформированного состояния.

Расчет по предельным состояниям первой группы производят из условия, по которому усилия от расчетных воздействий не превышают предельных усилий, которые может воспринять конструкция в расчетном сечении с трещиной. Расчетным критерием исчерпания несущей способности конструкций и систем из них при действии изгибающих моментов, продольных и поперечных сил следует считать исчерпание прочности сечений, влекущее за собой потерю геометрической неизменяемости конструкции, системы или отдельного элемента.

Метод расчета	Вид диаграммы деформирования бетона	Характер эпюры напряжений сжатой зоны	Область применения метода расчета
Общий деформационный	Параболическая с ниспадающей ветвью	криволинейная	Расчет конст-й по прочности сечения любой формы с произвольным расположением арм-ры при любой схеме приложения продольной силы и изгибающих моментов
Упрощенный деформационный	Параболически линейная	криволиненая
билинейная	трапецеидальная
Предельных усилий	жесткопластическая	прямоугольная	Расчет конст-й по прочности сечений, имеющих простую симметричную форму,с арматурой сосредоточенной у наи> растянутой и наи> сжатой граней,и усилиями, действующими в плоскости симметриисечения элемента

Проверку прочности нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов производят из условия: M_Sd≤M_Rd

где, M_Sd – расчетный момент в сечении, вызванный действием внешних нагрузок;

M_Rd – предельный момент, воспринимаемый сечением при заданных геометрических размерах, прочностных характеристиках бетона, количестве и размещении арматуры.

36.Метод предельных усилий расчета прочности железобетонных конструкций. Критерий определения расчетного случая разрушения.

Прочность изгибаемых железобетонных элементов, имеющих как минимум одну плоскость симметрии и изгибаемых в этой плоскости (рисунок) следует проверять из условия M_sd≤ M_Rd,

где M_sd – расчетный момент в рассматриваемом сечении, вызванный действием внешних нагрузок;

M_Rd – предельный момент, воспринимаемый сечением при заданных геометрических размерах, прочностных характеристиках бетона, количестве и размещении арматуры.

1. Определяем расчетные характеристики материала

2. Определяем рабочую высоту сечения d=h-c

3. определяем высоту сжатой зоны

4. относительная высота сжатой зоны: ξ=X_eff/d

5. , где, w — характеристика сжатой зоны бетона, определяемая: w = k_с - 0,008 f_cd , здесь k_с — коэффициент, принимаемый равным для бетона:

тяжелого ¾ 0,85; мелкозернистого ¾ 0,80;

s_s,lim — напряжения в арматуре, Н/мм², принимаемые для арматуры классов S240, S400, S500 равными f_yd;

s_sc,u — предельное напряжение в арматуре сжатой зоны сечения, принимаемое равным 500Н/мм².

6. ξlim, если условие не выполняется, элементов выполненных из Ба С25/30и ниже с арматурой классов S240, S400, S500

7. прочность изгибаемого элемента

8. выполняем проверку M_Rd≤ M_sd,

Расчет ЖБ изгибаемых элементов таврового и двутаврового сечений, имеющих полку в сжатой зоне сечения, следует производить следующим образом: а) в полке; б) в ребре

Случай а) (если нейтральная ось в полке):M_Sd £ M_Rd

Сечение приводится к прямоугольному и рассчитывается, как прямоугольное.

Случай б) (если нейтральная ось в ребре):M_Sd £ M_Rd

Критерий определения расчётного случая разрушения определяется соотношением -сравнение значения относ.й высоты сжатой зоны с граничной.

Если ξ≤ξ_lim- разрушение происходит в арматуре;

Если ξ>ξ_lim- разрушение происходит по сжатому бнтону и имеет место второй случай разрушения.