Ортасынан сығылған элементтерді есептеу.
Ортасынан сығылған элементтерді есептегенде кездейсоқ
эксцентриситеті еске алынады. Сондықтан, ортасынан сығылған элементтер кездейсоқ эксцентриситетімен сығылған элементтер деп айтылады.
Сығылған элементтерді есептегенде ортадан сығылған элементтің формуласын қолдануға болады, егер:
тік бұрышты қиманы симметриялық арматураланған жағдайда;
бойлық арматураның класы А-I, A-II, A-III;
аспағанда
𝑙0 𝑙 a
ea
1 l
600
ea
1 h
30
ea 1см
7-сурет. Ортасынан сығылған элементтің есептік схемасы. Беріктік шарты:
N Rb Ab Rsc As As
(5)
Мұндағы: N – есептік кҥшсалмақтың әсерінен пайда болған бойлық сығылу кҥш;
Ab b h
элементтің қимасының ауданы;
- жұмыс жағдайын ескеретін коэффициент;
0,9
егер
h 200мм; 1,0
егер
h < 200мм
– жҥктеудің ұзақ мерзімін, элементтің иілгіштігін және арматуралау тҥрін еске алатын коэффициент.
2(
) Rsc ( As As)
(6)
b r b
Rb Ab
мұндағы: φb, φr – 4 кесте [ ] бойынша алынады жҥктеудің ұзақ мерзіміне және иілгіштігіне байланысты.
(5) формуладан арматураның көлденең қимасының ауданын анықтаймыз:
b
s s
( A A) N A Rb ;
(7)
R
Rsc sc
Егер сығылған элементтердің өлшемдері (b,h) белгілі болмаса,
онда
1,
0,01
тең деп қабылдап
As As Ab
Ab (
Rb )
Rsc
N ;
Rsc
(8)
Ab
(
N
Rb ) R
N
Rsc
;
R
sc
sc
Одан кейін қиманың өлшемдерін табамыз
b h
; 4 кесте
бойынша
r , b
және (6) формула бойынша φ-коэффицентті
анықтаймыз. (5)-формуладан коэффицентті табамыз.
( As As)
есептейміз және µ - деген
As As 100%
Ab
Осы анықталаған арматуралау пайызы (%) келесі шартқа
сәйкес болуы керек.
min max . Практикадағы µ–дің оптимальдық
шамасы (1-2%) тең болу керек.
Практика жҥзінде ортадан сығылған элементтерді есептегенде 2-тҥрлі есеп кездеседі:
Есептің 1-тҥрі Берілгені:
қиманың өлшемдері b; һ;
ℓ0 - есептік ұзындық;
бетонның және арматураның кластары;
толық кҥшсалмақтардың әсерінен пайда болған бойлық кҥш N;
ұзақ мерзімді уақытша кҥшсалмақтардың әсерінен пайда болған бойлық кҥш Ne.
Табу керек:
1) ( As As) -?
2)
керек.
N Nким сығылған элементтің көтергіштік қабілетін тексеру
арматураның сығылуға есептік кедергісін анықтаймыз
Rb , Rsc
Қабылдаймыз 1; 1; Ab b h
b
s s
3. ( A A) N A Rb ;
R
Rsc sc
4. l0 ;
h
Ne бойынша IV-кестеден [ ]
N
b ,n
коэффиценттерді
анықтаймыз.
2(
) Rsc ( As As)
b r b
Rb Ab
Бойлық стерженьдердің көлденең қимасының ауданы
b
s s
( A A) N A Rb ;
R
Rsc sc
Сортамент кестеден
( As As)
бойынша бойлық
стерженьдердің санын және диаметрін анықтаймыз.
7.
As As 100%
Ab
min
max
Қиманың көтергіштік қабілетін анықтаймыз
Nким Rb Ab Rsc As As
Қиманың көтергіштік қабілетін тексереміз
N Nким
Есептің 2-тҥрі Берілгені:
бетонның және арматураның кластары;
толық кҥшсалмақтардың әсерінен пайда болған бойлық кҥш N;
ұзақ мерзімді уақытша кҥшсалмақтардың әсерінен пайда болған бойлық кҥш Ne;
ℓ0 есептік ұзындық.
Табу керек:
1) b h ;
2) ( As As) .
Есептің тізбегі
Бетонның және арматураның кластары бойынша бетон мен арматураның сығылуға есептік кедергісін анықтаймыз Rb, Rsc;
2. Қабылдаймыз 1; 0,01
3. Сығылған элементтің қимасының ауданы
b h Ab ;
4. l0 ;
h
Ne - бойынша IV-кестеден φb, φr коэффиценттерді
N
анықтаймыз,
(As As) / Ab 0,01 тең болған кезде φ-есептейміз.
2(
) Rsc ( As As) ;
b r b
Rb Ab
Бойлық стерженьдердің көлденең қимасының
b
s s
ауданы ( A A) N A Rb ;
R
Rsc sc
Сортамент кестеден
( As As)
бойынша бойлық
стерженьдердің санын және диаметрін анықтаймыз.
7.
As As 100% ;
Ab
min
max
Сурет 13. Ортасынан тыс емес сығылған элементтер.
Ортасынан тыс сығылған элементтерді есептеу.
Ортасынан тыс сығылған элементтер кернеулік деформациялық кҥйдің III-кезеңінде тік қимасы бойынша 2 жағдай бойынша қирайды:
жағдай - ҥлкен эксцентриситеттер жағдайы, бұл кезде R
жағдай - кіші эксцентриситеттер жағдайы, бұл кезде R
Сығушы кҥштің (N) эксцентриситеті ҥлкен болғанда сығылған элементтер тік қимада 1 жағдай бойынша қирайды. Осындай сығылған элементердің кернеулік деформациялық кҥйі иілген жеткілікті арматураланған элементтің кернеулік деформациялық кҥйін қайталайды.
Бойлық кҥштен (N) алыстау орналасқан қиманың бөлігі созылады және осы жақта жарықшақтар пайда болып біртіндеп ашылады. Созылған кҥшті жарықшақтар бар жерде бойлық арматура ғана қабылдайды. (As - созылған арматураның көлденең қимасының ауданы).
s
Бойлық кҥшке (N) жақындау орналасқан қиминың бөлігі сығылады және осы аймақта орналасқан бойлық арматурада ( A/ )
сығылады.
Сығылған элементтің қирауы созылған арматурадан басталады, арматурадағы созылған кернеудің шамасы аққыштық шегіне тең
болады
s Rs . Одан кейін элементтің қирауы сығылған аймағында
бетонның уатылуымен аяқталады, осы кезде бетонда және арматурада кернеудің шамасы есептік кедергісіне тең.
b Rb ,
sc Rsc
Сығылған элементтің қирауы 1-жағдай бойынша болғанда келесі ерекшеліктер кездеседі:
тік қимада элементтің қирауы біртіндеп өтеді және пластикалық сипатта болады;
созылған арматурада ( As ) сығылған бетонда және арматурада ( As ) беріктік сипаттамалары бір мезгілде
жойылады
s Rs ,
b Rb , sc Rsc
сығылған элементтер 1 жағдай бойынша иілген жеткілікті арматураланған элементтер сияқты қирайды, сондықтан бұл кезде
R
төмен болады.
Барлық кҥштердің бойлық оське проекцияларының
қосындысы нольге тең болуы керек, сонда кҥштердің тепе-теңдік шарты келесі тҥрде жазылады.
N Rbbx Rsc As Rs As 0;
N Rbbx Rsc As Rs As ;
( 9)
(10)
N R bh R A R A ;
(10/)
b o sc s s s
мұндағы: N – сыртқы кҥшсалмақтардың әсерінен пайда болған бойлық кҥш;
( Rbb ho Rsc As Rs As )
проекцияларының қосындысы.
– ішкі кҥштердің бойлық оське
Беріктік шарты: Мұндағы:
Ne Rbbx( ho 0,5 x) Rsc As ( ho a)
(11)
Ne R bh (h
0,5h
) R
A(h
a)
R bh2 R
A(h
a)(12)
b o o
o sc s o
m b o
sc s o
мұндағы
m (1 0,5 )
e eo 0,5h a
e0 – бойлық кҥштің (N) қиманың ауырлық ортасына салыстырмалы эксцентриситеті;
e – бойлық кҥштің (N) созылған арматураның ауырлық ортасына салыстырмалы эксцентриситеті.
жағдай ( R )
Сығушы кҥштің (N) эксцентритеті кіші болғанда сығылған элементтер тік қимада 2-жағдай бойынша қирайды. Бұл жағдайдың кернеулік кҥйдің 2 тҥрі белгілі:
тҥрі – барлық қима сығылған кезде;
тҥрі – қиманың көп бөлігі сығылған кезде.
s
түрі. Барлық қима сығылады, бірақ қима бірқалыпты сығылмайды. Кҥшке жақын қиманың бөлігі қатты, ал алыстау бөлігі шамалы сығылады. Элемент қараған кезде қатты сығылған аймақта бетонда және арматура ( A/ ) кернеудің шамасы есептік кедергісіне
арматурадағы ( As )кернеу сығушы болады.
s Rs << R sc
түрі. Қиманың көп бөлігі сығылған кезде, кҥшке жақындау бөлігі сығылады, ал алыстау орналасқан бөлігі шамалы созылады. Элементтің қиаруы сығылған бетонда және арматурада кернеудің шамасы есептік кедергісіне тең болады.
b Rb ,
sc Rsc
Шамалы созылған аймақтағы арматурада пайда болған созылған кернеудің шамасы (s ) есептік кедергісінен біршама төмен болады. s << Rsc .
Егер сығылған элементтер классы А-I, А-II, А-III бойлық стерженьдермен арматураланған кезде және бетонның класы В30 төмен болғанда, арматурадағы созылған кернеудің шамасы келесі формула бойынша анықталады.
s
(2 1
1 R
1) RS ;
(14)
мұндағы:
биіктігі;
R
x
h
0
қимадағы сығылған бетонның салыстырмалы
R – қимадағы сығылған бетонның салыстырмалы
биіктігінің шектік мәні.
Егер сығылған элементтердің арматуралардың класы А-III жоғары болған кезде және бетонның класы В30 жоғары болғанда, арматурадағы созылған кернеудің шамасы келесі формула бойынша анықталады.
s sp
sc
( 1)
;
(15)
1
1,1
мұндағы:
sp
s 2
– арматурадағы алдын-ала кернеудің шамасы;
– сығылған арматурадағы кернеудің шектік мәні;
s 2 400 МПа (егер кҥшсалмақ ұзақ мерзімде әсер еткенде s 2 500 МПа).
Сығылған элементтің қирауы 2 жағдай бойынша болғанда келесі ерекшеліктер кездеседі:
созылған арматурада беріктік қасиеттері толық пайдаланбайды (s < Rs );
тік қимада элементтің қирауы мөрт сипатта өтеді;
сығылған элементтер 2 жағдай бойынша иілген тым көп арматураланған элементтер сияқты қирайды, сондықтан бұл
кезде > R
жоғары болады.
Кҥштердің тепе-теңдік шарты келесі формула бойынша жазылады.
N Rbbx Rsc As s As
N Rbbho Rsc As s As
Беріктік шарты:
(16)
(16')
Ne Rbbxho 0,5x Rsc As ho a Rbbho ho 0,5ho
R A h a R bh2 R Ah a
(17)
sc s o
m b 0
sc s o
|