96. Выведите формулу для расчета центрально растянутых элементов. Какова последовательность изменения напряженного состояния предварительно напряженного центрально растянутого элемента?
В условиях растяжения работают нижние пояса ферм и элементы решетки, затяжки арок, стенки круглых и прямоугольных резервуаров и др.
Для растянутых элементов эффективно применение высокопрочной предварительно напряженной арматуры. В целях ограничения ширины раскрытия трещин целесообразно применять меньшие диаметры при большем количестве стержней.
При центральном растяжении до появления трещин большая часть усилия N воспринимается бетоном и меньшая – продольной арматурой. Напряжения в арматуре перед появлением трещины в бетоне
ss = ebtu Es » 15 × 10-5 × 20 ×104 = 30 МПа.
После появления трещины все усилия в сечении с трещиной воспринимаются арматурой, в результате чего напряжения в ней резко увеличиваются.
Прочность центрально-растянутого элемента будет обеспечена при выполнении условия
N £ hRs×Asp + Rs×As,tot
где h - коэффициент, учитывающий увеличения расчетного сопротивления предварительно напряженной арматуры.
Характер разрушения внецентренно растянутых элементов зависит от величины эксцентриситета. При этом возможны два случая.
Случай 1 – внешняя продольная сила приложена между равнодействующими усилий в арматуре (малые эксцентриситеты).
Условия прочности получают, составив уравнения равновесия моментов (относительно центров тяжести арматуры):
N × e £ Rs×As’×(h0 – a’);
N × e’ £ Rs×As×(h0 – a’)
Случай 2 – внешняя продольная сила находится за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре (большие эксцентриситеты).
Условия прочности примут вид:
N × e £ Rb×b×x×(h0 – x/2) + Rsc×As’×(h0 – a’);
N = Rs×As – Rb×b×x - Rsc×As’
97. Какие два случая внецентренно растянутых элементов Вы знаете? в чем их принципиальное отличие?
Характер разрушения внецентренно растянутых элементов зависит от величины эксцентриситета. При этом возможны два случая.
Случай 1 – внешняя продольная сила приложена между равнодействующими усилий в арматуре (малые эксцентриситеты).
Условия прочности получают, составив уравнения равновесия моментов (относительно центров тяжести арматуры):
N × e £ Rs×As’×(h0 – a’);
N × e’ £ Rs×As×(h0 – a’)
Случай 2 – внешняя продольная сила находится за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре (большие эксцентриситеты).
Условия прочности примут вид:
N × e £ Rb×b×x×(h0 – x/2) + Rsc×As’×(h0 – a’);
N = Rs×As – Rb×b×x - Rsc×As’
98. Выведите формулы для расчета внецентренно растянутых элементов, работающих по случаю 1 и 2.
Характер разрушения внецентренно растянутых элементов зависит от величины эксцентриситета. При этом возможны два случая.
Случай 1 – внешняя продольная сила приложена между равнодействующими усилий в арматуре (малые эксцентриситеты).
Условия прочности получают, составив уравнения равновесия моментов (относительно центров тяжести арматуры):
N × e £ Rs×As’×(h0 – a’);
N × e’ £ Rs×As×(h0 – a’)
Случай 2 – внешняя продольная сила находится за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре (большие эксцентриситеты).
Условия прочности примут вид:
N × e £ Rb×b×x×(h0 – x/2) + Rsc×As’×(h0 – a’);
N = Rs×As – Rb×b×x - Rsc×As’