95. Сформулируйте понятие предельного состояния. По каким предельным состояниям рассчитываются железобетонные конструкции. Дайте в общем виде аналитическую запись всех предельных состояний.

96. Нарисуйте жесткий стык сборно-монолитного железобетонного ригеля с колонной многоэтажного здания. Укажите назначение каждого вида арматуры.

97. Представьте расчетную схему и схему армирования монолитной плиты с соотношением сторон < 2, жестко защемленной по контуру.

98. Нарисуйте схемы разрушения железобетонного изгибаемого элемента по нормальному сечению. Дайте обоснование представленным схемам.

Прочность изгибаемых железобетонных элементов любого симметричного профиля по нормальным сечени­ям, согласно первой группе предельных состояний, рас­считывают по стадии III напряженного состояния (см. рис. 2.1).

В расчетной схеме усилий принимают, что на элемент действует изгибающий момент М, вычисляемый при рас­четных значениях нагрузок, а в арматуре и бетоне дей­ствуют усилия, соответствующие напряжениям, равным расчетным сопротивлениям (рис. 3.10). В бетоне сжатой зоны криволинейную эпюру напряжений заменяют (для упрощения) прямоугольной, что на значение момента влияет несущественно. Напряжение в бетоне Rь прини­мают одинаковым во всей сжатой зоне.

Сечение элемента может быть любой формы, симмет­ричной относительно оси, совпадающей с силовой плос­костью изгиба. В растянутой зоне сечения элемента в об­щем случае имеется арматура без предварительного напряжения площадью сечения А_S с расчетным сопротивлением растяжению R_S, а также предварительно напря­гаемая арматура площадью А_SP и своим расчетным сопротивлением R_S. Арматура может быть также в сжа­той зоне: без предварительного напряжения площадью сечения А'_S с расчетным сопротивлением сжатию R_SC и предварительно напрягаемая площадью А'_SP с расчет­ным напряжением σ_sd. Если армирование смешанное и применяется ненапрягаемая арматура с условным пре­делом текучести, то вместо R_S вводят расчетное напряжение σ_sd.(см. 2.6).

Рекомендуется применять изгибаемые элементы при сечениях, удовлетворяющие условию случая 1:

. Значение граничной относительной высоты сжатой зоны для прямоугольных, тавровых и двутавровых сече­ний определяют по формуле (2.42).

Равнодействующие нормальных напряжений в арма­туре и бетоне

Здесь под γ_S6 подразумевают дополнительный коэф­фициент условий работы, учитывающий повышение проч­ности растянутой высокопрочной арматуры, напряжен­ной выше условного предела текучести, вычисляемый по эмпирической формуле (2.44) при условии, что ξ≤ξ_R.

Из условия равенства нулю суммы проекций всех нор­мальных усилий на ось элемента

можно определить площадь сечения бетона А_bc сжатой зоны, а по ней на высоту сжатой зоны х.

Прочность элемента достаточна, если внешний рас­четный изгибающий момент не превосходит расчетной несущей способности сечения, выраженной в виде обрат­но направленного момента внутренних сил. При момен­тах, взятых относительно оси, нормальной к плоскости действия изгибающего момента и проходящей через точ­ку приложения равнодействующей усилий во всей растя­нутой арматуре А_S и А_SP, условие прочности выражается неравенством,

При пользовании формулами (3.3) и (3.4) напряже­ние σ_sc в арматуре А'_SP получают из формулы (2.38):

в которой σ’_sp определяют при коэффициенте γ_SP >1.

Если в сечении отсутствуют отдельные виды растяну­той или сжатой арматуры, то выпадают и соответствую­щие члены в приведенных формулах.

При случае 2, когда

в уравнениях (3.3, 3.4) принимают γ_S6 = 1 и значение σ_s вместо R_S.

Значение σ_s определяют по формуле:

в которой ξ = x/h₀ подсчитывают при значении R_S , а σ_s при коэффициенте точности натяжения арматуры γ_SP >1.

Разрешается также элементы из бетона классов В30иниже с ненапрягаемой арматурой классов А-1, А-П, А-III и Вр-I при x > ξ*h₀ рассчитывать по формуле (3.4), подставляя в нее значение x =ξ*h₀.