Железобетонные и каменные конструкции (стр. 22 )

2. При действии всех нагрузок для предотвращения необратимых деформаций напряжения в растянутой арматуре от ее преднапряжения и внешних нагрузок не должны достигать предела текучести:

. (20)

Надежное закрытие наклонных трещин будет обеспечено, если при действии постоянных и временных длительных нагрузок оба главных напряжения будут сжимающими и не менее 0,5 МПа. Это требование может быть выполнено посредством предварительного напряжения хомутов и отгибов; необходимое сжимающее напряжение в бетоне в поперечном направлении

, (21)

где – напряжения в поперечном направлении от местной нагрузки или опорной реакции.

6.  Расчет по деформациям

Расчет производят из условия, по которому прогибы или перемещения конструкций не должны превышать предельно допустимых значений :

. (22)

Деформации определяют в зависимости от жесткостных характеристик элемента и его кривизны. Предельно допустимые прогибы установлены нормами в зависимости от технологических, физиологических, эстетико-психологических и конструктивных требований. При ограничении деформаций по технологическим или конструктивным требованиям расчет производят на действие всех нагрузок, а при ограничении по эстетическим требованиям – на действие постоянных и временных длительных нагрузок.

Максимальный прогиб для свободно опертых и консольных элементов определяют по формуле

, (23)

где – коэффициент, который при действии равномерно распределенной нагрузки принимают равным для свободно опертой балки и – для консольной балки;

– расчетный пролет,

– полная кривизна в сечении с наибольшим изгибающим моментом, которую определяют по формулам:

для участков без трещин в растянутой зоне:

, (24)

где , – кривизна, соответственно от непродолжительного действия кратковременных нагрузок и продолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок.

для участков с трещинами в растянутой зоне

; (25)

где – кривизна элемента от непродолжительного действия всей нагрузки;

– то же, продолжительного действия всех постоянных и временных длительных нагрузок;

– то же, от непродолжительного действия постоянных и временных длительных нагрузок.

Кривизну элементов от соответствующих нагрузок определяют по формуле , (26)

где – изгибающий момент от внешней нагрузки с учетом момента от продольной силы ,

– усилие предварительного обжатия и его эксцентриситет,

– изгибная жесткость приведенного поперечного сечения элемента, которая зависит от наличия трещин в растянутой зоне.

При отсутствии трещин в растянутой зоне изгибную жесткость и модуль деформации сжатого бетона определяют по формулам: ;

при непродолжительном действии нагрузки: ;

при продолжительном действии нагрузки , (27)

где – коэффициент ползучести бетона.

При наличии трещин в растянутой зоне жесткость определяют по формуле

, (28)

где – приведенный модуль деформации арматуры, определяемый с учетом работы растянутого бетона между трещинами;

– площадь растянутой арматуры о плечо внутренней пары сил;

– средняя высота сжатой зоны бетона, определяемая с учетом работы растянутого бетона между трещинами.

7.  Расчет элементов на динамические воздействия

Динамические воздействия на строительные конструкции отличаются большим разнообразием, наиболее распространенными и неблагоприятными являются многократно повторяющиеся нагрузки. В расчетах прочностные и деформативные характеристики материалов применяют с коэффициентами условия работы бетона и арматуры.

Прочность элементов считают обеспеченной, если сумма усилий от расчетных статических и динамических нагрузок не превосходит усилий, воспринимаемых сечением :

.

Выносливость считают обеспеченной, если при действии расчетных статических и динамических нагрузок напряжения в сжатом бетоне и растянутой арматуре не превышают их расчетных сопротивлений с учетом коэффициентов условий работы бетона и арматуры : .

Трещины в элементе не образуются, если напряжения в растянутом бетоне не превышают его расчетное сопротивление растяжению, принятое с коэффициентом условия работы:

.

Расчет по деформациям производят на основе требований, что расчетные значения амплитуд вынужденных колебаний не превышают предельных допускаемых значений: .

Расчет по раскрытию трещин ведется по тем же формулам, что и при действии статических нагрузок с введением коэффициента, учитывающего вид нагрузки.

Вопросы для самоконтроля по материалу главы 5

1.  Назовите основные исходные предпосылки расчетов по предельным состояниям второй группы.

2.  Как выглядит условие, предотвращающее образование трещин в центрально растянутых элементах?

3.  Как учитывается величина предварительного напряжения в расчетах по предельным состояниям второй группы?

4.  Объясните суть понятия «ядровый момент».

5.  Как учитывается двухосное напряженное состояние в бетоне в расчете по образованию наклонных трещин?

6.  Объясните логичность выражения .

7.  Как зависит ширина трещины от диаметра арматуры?

8.  Какие трещины считают надежно закрытыми?

9.  На основе каких видов требований установлены значения предельно допустимых прогибов?

10.  Как зависит кривизна элемента от длительности действия нагрузки и наличия трещин в растянутой зоне?

11.  Основные положения расчета конструкций на динамические воздействия.

Материал, представленный в главе 5, более подробно изложен в [1], с. 370-413, в [2], с. 199-252.

ЧАСТЬ 2. ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОНСТРУКЦИИ
ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ.

1.  Конструктивные схемы каркасных зданий.
Основные положения по их расчету

По конструктивным признакам различают здания: каркасные, бескаркасные и комбинированные, по назначению – промышленные и гражданские, по этажности – одноэтажные и многоэтажные; каркасные здания могут быть с полным и неполным каркасом.