otvety / GosEkzamen_2014_31-38

2.Расчет жбк на местное смятие. Косвенное армирование. Конструктивные требования к косвнному армированию.

При расчете на местное сжатие (смятие) элементов без косвенного армирования должно удовлетворяться условие

, (106)

где N — продольная сжимающая сила от местной нагрузки;

j_loc — коэффициент, принимаемый равным: при равномерном распределении местной нагрузки на площади смятия — 1,00, при неравномерном распределении — 0,75;

A_loc — площадь смятия;

R_b,loc — расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формулам:

; (107)

. (108)*

В формулах (107) и (108*):

R_bt — расчетное сопротивление бетона растяжению для бетонных конструкций;

A_d — расчетная площадь, симметричная по отношению к площади смятия в соответствии со схемами, приведенными на черт. 9.

3.90. При расчете на местное сжатие (смятие) элементов с косвенным армированием в виде сварных поперечных сеток должно удовлетворяться условие

, (109)

где А_loc — площадь смятия;

R_b,red — приведенная прочность бетона осевому сжатию, определяемая по формуле

. (110)

В формуле (110):

R_b, R_s - в МПа;

;

j, m — соответственно коэффициент эффективности косвенного армирования и коэффициент армирования сечения сетками или спиралями [формулы (83), (84) и (87)] согласно п. 3.72*;

Черт. 9. Схемы расположения расчетных площадей A_d в зависимости

от положения площадей смятия А_loc

;

A_ef — площадь бетона, заключенного внутри контура сеток косвенного армирования, считая по их крайним стержням, при этом должно удовлетворяться условие А_loc < А_ef £ А_d ;

A_d — расчетная площадь, симметричная по отношению к площади смятия А_loc и принимаемая не более указанной на черт. 9.

Остальные обозначения следует принимать согласно требованиям п. 3.89*.

Бетон конструкции в зоне передачи на него сосредоточенных усилий (см. черт. 9) должен быть рассчитан на местное сжатие (смятие), а также по трещиностойкости с учетом местных растягивающих напряжений согласно указаниям п. 3.111*.

косвенное армирование. Исследования показывают, что с уменьшением шага хомутов s несущая способность коротких сжатых элементов существенно увеличивается (lo/Def < 10 или lo/ief < 35, где D_ef, ief — диаметр ядра сечения элемента без учета защитного слоя и радиус инерции). В целях учета этого явления применяют косвенное армирование: часто поставленные кольца, а чаще всего спиральную арматуру . При этом соблюдают следующие условия:

• спирали в плане должны быть круглыми;

• расстояния между витками спирали в осях должны быть не менее 40 мм и не более 100 мм и ¹1$ диаметра сечения ядра колонны, охваченного спиралью;

• спирали должны охватывать всю рабочую продольную арматуру;

• диаметр навивки спирали D должен быть не менее 200 мм. Повышение несущей способности сжатых элементов с косвенной арматурой происходит за счет ограничения поперечных деформаций бетонного ядра колонны, потому что косвенная арматура, подобно металлической обойме, препятствует поперечному расширению бетона и сохраняет его несущую способность даже после появления продольных трещин. Это происходит до тех пор, пока напряжения в косвенной арматуре не достигнут предела текучести. Именно поэтому особенно выгодно в качестве косвенной использовать высокопрочную предварительно напряженную проволоку или канаты.

Бетон в условиях двух- или трехосного обжатия (спиралью и продольной силой) может претерпевать в 5... 10 раз больше продольные деформации без разрушения, чем бетон в условиях одноосного обжатия. Поэтому при испытании колонн со спиральной арматурой в момент, когда напряжения в сечении достигают предела прочности, защитный слой разрушается и отпадает в то время, когда признаков разрушения бетона внутри ядра сечения еще не наблюдается. Увеличение продольных деформаций бетона в условиях косвенного армирования обусловливает возможность применения продольной арматуры из сталей повышенной прочности: A-IV и A-V, вместо А-П и А-Ш.

а — в виде сварных сеток; б — в виде спиральной арматуры

Содержание