Железобетонные изгибаемые элементы реферат
Обновлено: 17.05.2024
Изгибаемые ж.з.б. элементы применяют в виде балок или плит, которые м.б.:- самостоятельными конструкциями;- входить в состав сложной конструкции (ребристые плиты; элементы оболочек; элементы каркаса).Плита – конструкция, имеющая один из размеров (толщ.) значительно меньше других размеров. Целесообразно выполнять плиты с наименьшей толщ., в целях ум. собственного веса конструкции.Для самостоятельных сборных плит сплошного сечения макс. толщ – 180мм; для гражд. зд. – 40 мм; для пром. зд. – 80 мм.
Плиты армируются сварными каркасами или вязанными сетками, которые располагают в соответствии с эпюрой изгибающего элемета.
Балка – конструктивный элемент имеющий 2 размера (высоту и ширину сечения меньше дл.). Высота сечения балок от (1/8…1/20)L пролета; высота преднапряженных балок до 1/25 L пролета.
Армирование балок осуществляется продольной арматурой в виде рабочих и конструктивных стержней. Ø рабочей арматуры не менее 12 мм. Поперечная армат. устанавливается для восприятия растягивающих напряжений, вызванных макс. поперечной силы в виде хомутов отдельных стержней или отгибов.
Плиты и балки м.б.:1.прямоугольно сечения;
Расчет прочности по нормальным сечениям
Расчет прочности выполняется по 3 стадии напряженно-деформируемого состояния,при расчетах используются следующие допущения:1)напряжение в бетоне сжатой зоны в предельном состоянии принимается = расчетным сопротивлениям в бетоне – сжатию Rb,2)действующая криволинейная эпюра норм. напряжений в сжатой зоне заменяется на условную – прямоугольную
3)сопротивление бетона в растянутой зоне принимается = 0 (т.е. Rbt = 0, следовательно бетон в растянутой зоне не учитывается в работе)
Напряжение в арматуре растянутой зоны и сжатой зоны сечения принимается = соответственно расчетн. сопротивлениям Rs и Rsc ).
Область применения
Наиболее распространенные изгибаемые элементы железобетонных конструкций—плиты и балки. Плитами называют плоские элементы, толщина которых значительно меньше длины и ширины. Балками называют линейные элементы, длина которых значительно больше поперечных размеров. Из плит и балок образуют многие железобетонные конструкции, чаще других — плоские перекрытия и покрытия, сборные и монолитные, а также сборно-монолитные. Плиты и балки могут быть однопролетными и многопролетными.
Для многопролетных плит сетки укладывают в двух уровнях. В пролете укладывается нижняя сетка, в местах опор – верхняя сетка.
Стержни рабочей арматуры обычно принимают от 3 до 12 мм, располагая их на расстоянии друг от друга (шаг стержней) через 100 – 200 мм. Защитный слой бетона для рабочей арматуры должен быть не менее 10 мм, для толстых плит (толще 100 мм) – не менее 15 мм. Класс арматуры принимается А400С, а также проволоки Вр-I.
Для армирования балок в основном применяется сварные или вязанные каркасы. Балки могут быть прямоугольного, таврового, двутаврового и трапециевидного сечения.
Высоту балок принимают пролета и назначают кратно 50 мм, если она не более 600мм, и кратно 100 мм при больших размерах. Ширину балок - высоты. Стержни рабочей арматуры укладываются согласно эпюре моментов в местах возникновения растягивающих напряжений.
В балках и плитах разрешается часть стержней не доводить до опор и обрывать в пролете в местах где арматура по расчету не требуется. Площадь рабочей арматуры должна быть не менее 0,05 % площади сечения бетона. В качестве рабочей продольной рабочей арматуры используется арматура периодического профиля класса А400С ∅12÷32. В балках шириной более 150 мм устанавливают не менее двух рабочих стержней. Эти стержни должны быть доведены до опор. В балках менее 150 мм допускается установка одного рабочего стержня. Для восприятия поперечной силы в сечении балки устанавливают поперечную арматуру. Она устанавливается по расчету или по конструктивным требованиям. Объединяя продольную рабочую арматуру и поперечную мы получаем плоские каркасы. Плоские каркасы м.б. сварными или вязаными. Объединение нескольких плоских каркасов монтажной арматурой получаем пространственный каркас. Вязанные пространственные каркасы получают при помощи хомутов. Хомуты м.б. разомкнутые и замкнутые.
Поперечную арматуру устанавливают всегда, даже если она не требуется по расчету. При высоте балок до 400 мм шаг поперечной арматуры принимается не более высоты сечения балки и не более 150 мм. Для балок высотой более 400 мм - шаг не более высоты балки и не более 500 мм.
Эти требования распространяются на приопорные участки длиной пролета балки при равномерно распределенной нагрузке, в остальных частях балки расстояние между поперечными стержнями принимается большим, но не более высоты балки и не более 500 мм
Наиболее распространенные изгибаемые элементы железобетонных конструкций—плиты и балки. Плиты и балки могут быть однопролетными и многопролетными.
При изгибе любого элемента в нём возникает сжатая и растянутая зоны, изгибающий момент и поперечная сила. Изгибаемые железобетонные элементы, как правило, рассчитывают по прочности следующих видов сечений:
· 1.по нормальным сечениям — сечениям, перпендикулярным продольной оси, от действия изгибающего момента,
· 2.по наклонным сечениям — при действия поперечных сил (срез или раздавливание сжатой зоны бетона), по наклонной полосе между наклонными сечениями (трещинами), от действия момента в наклонном сечении.
Наиболее распространенные изгибаемые элементы железобетонных конструкций—плиты и балки. Плитами называют плоские элементы, толщина которых h значительно меньше длины 1 и ширины b. Балками называют линейные элементы, длина которых значительно больше поперечных размеров h и b. Из плит и балок образуют многие железобетонные конструкции, чаще других — плоские перекрытия и покрытия, сборные и монолитные, а также сборно-монолитные.
Плиты и балки могут быть однопролетными и многопролетными.
Плиты в монолитных конструкциях делают толщиной 50—100 мм, в сборных — возможно тоньше.
Армируют плиты сварными сетками. Сетки укладывают в плитах так, чтобы стержни их рабочей арматуры располагались вдоль пролета и воспринимали растягивающие усилия, возникающие в конструкции при изгибе под нагрузкой, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов. Поэтому в пролетах плит сетки размещают понизу, а в многопролетных плитах — также и поверху над промежуточными опорами.
Стержни рабочей арматуры принимают диаметром 3—10 мм, располагают их на расстоянии (с шагом) 100—200 мм один от другого.
Защитный слой бетона для рабочей арматуры принимают не менее 10 мм, в особо толстых плитах (толще 100 мм) не менее 15 мм.
Поперечные стержни сеток (распределительную арматуру) устанавливают для обеспечения проектного положения рабочих стержней, уменьшения усадочных и температурных деформаций конструкций, распределения местного воздействия сосредоточенных нагрузок на большую площадь. Поперечные стержни принимают меньшего диаметра общим сечением не менее 10 °/о сечения рабочей арматуры, поставленной в месте наибольшего изгибающего момента; размещают их с шагом 250—300 мм, но не реже чем через 350 мм.
Железобетонные балки могут быть прямоугольного, таврового, двутаврового, трапециевидного сечения.
Рассмотрим для примера однопролетную железобетонную балку, свободно лежащую на двух опорах, симметрично загруженную двумя сосредоточенными силами. Участок балки между грузами находится в условиях чистого изгиба; в его пределах действует только изгибающий момент М, поперечная же сила равна нулю. На определенной ступени загружения в бетоне растянутой зоны этого участка образуются нормальные трещины, т. е. направленные перпендикулярно продольной оси балки. На участках между опорой и грузом действуют одновременно изгибающий момент М и поперечная сила Q. Здесь образуются наклонные трещины.
В соответствии с этим прочность изгибаемых элементов рассчитывают как по нормальным, так и по наклонным сечениям.
Разрушение изгибаемых элементов по наклонному сечению происходит вследствие одновременного действия на него изгибающих моментов и поперечных сил. В соответствии с этим развиваются внутренние осевые усилия в арматуре, пересекаемой наклонной трещиной, а также усилия в бетоне сжатой зоны.
В расчетной схеме усилий предполагается, что на рассматриваемом участке балки внешние воздействия в виде изгибающего момента и поперечной силы, вычисленные от нагрузки и опорной реакции, уравновешиваются внутренними усилиями в продольной и поперечной арматуре и в бетоне, также выраженными соответственно в виде момента и поперечной силы обратного направления.
Поэтому расчет прочности элемента производят по наклонному сечению, совпадающему с разрушающей наклонной трещиной, по двум условиям: по поперечной силе и по изгибающему моменту.
При расположении нагрузки по высоте сечения наиболее опасное наклонное сечение проходит над местом приложения этой нагрузки.
Расчёт прочности по нормальным сечениям изгибаемых элементов прямоугольного профиля с одиночной и двайной арматурой.
Минимальный процент армирования рабочей продольной арматуры в изгибаемых элементах. Максимальное содержание рабочей продольной арматуры в нормальных сечениях элементов принимают не более 3%. Где As, min — минимальная площадь сечения рабочей продольной арматуры; — площадь нормального сечения без учета свесов полки тавровых и двутавровых сечений. Конструктивные требования к минимальным расстояниям… Читать ещё >
Лекция №7. Изгибаемые элементы ( реферат , курсовая , диплом , контрольная )
Конструктивные требования к армированию элементов
В целях обеспечения прочности при эксплуатации, транспортировании, хранении и монтаже, для восприятия неучитываемых расчетом различных усилий (усадочных, температурных), а также требуемой долговечности и совместной работы арматуры и бетона минимальный процент армирования м рабочей продольной арматуры принимают равным:
где As, min — минимальная площадь сечения рабочей продольной арматуры; - площадь нормального сечения без учета свесов полки тавровых и двутавровых сечений.
Минимальный процент армирования рабочей продольной арматуры в изгибаемых элементах. Максимальное содержание рабочей продольной арматуры в нормальных сечениях элементов принимают не более 3%.
Конструирование плит
Плита — плоская конструкция, толщина которой значительно меньше ширины и длины.
Минимальная толщина плит:
- 40 мм — плиты покрытий;
- 50 мм — плиты перекрытий жилых и общественных зданий;
- 60 мм — плиты перекрытий промышленных зданий.
Плиты могут быть однопролетными и многопролетными (рис. 23), балочными и опертыми по контуру, сборными и монолитными.
Плиты обычно армируют сварными сетками.
Диаметр рабочих стержней сварных сеток не менее 3 мм, вязаных сеток не менее 6 мм.
Расстояние между осями рабочих стержней S1 должно быть не более 200 мм, если высота плиты h менее 150 мм. При высоте плиты 150 мм и более S1 = 1,5h. Поперечные стержни располагают с шагом S2 = 250…300 мм (рис. 23, а), но не реже чем через 350 мм. Общее сечение поперечных стержней принимают не менее 10% сечения рабочей арматуры.
Толщина защитного слоя для продольной рабочей арматуры в плитах принимается не менее 10…15 мм.
Рис. 23. Армирование плит:
а — многопролетная монолитная плита; б — однопролетная многопустотная плита.
Наиболее распространенные изгибаемые элементы железобетонных конструкций—плиты и балки. Плиты и балки могут быть однопролетными и многопролетными.
При изгибе любого элемента в нём возникает сжатая и растянутая зоны, изгибающий момент и поперечная сила. Изгибаемые железобетонные элементы, как правило, рассчитывают по прочности следующих видов сечений:
· 1.по нормальным сечениям — сечениям, перпендикулярным продольной оси, от действия изгибающего момента,
· 2.по наклонным сечениям — при действия поперечных сил (срез или раздавливание сжатой зоны бетона), по наклонной полосе между наклонными сечениями (трещинами), от действия момента в наклонном сечении.
Наиболее распространенные изгибаемые элементы железобетонных конструкций—плиты и балки. Плитами называют плоские элементы, толщина которых h значительно меньше длины 1 и ширины b. Балками называют линейные элементы, длина которых значительно больше поперечных размеров h и b. Из плит и балок образуют многие железобетонные конструкции, чаще других — плоские перекрытия и покрытия, сборные и монолитные, а также сборно-монолитные.
Плиты и балки могут быть однопролетными и многопролетными.
Плиты в монолитных конструкциях делают толщиной 50—100 мм, в сборных — возможно тоньше.
Армируют плиты сварными сетками. Сетки укладывают в плитах так, чтобы стержни их рабочей арматуры располагались вдоль пролета и воспринимали растягивающие усилия, возникающие в конструкции при изгибе под нагрузкой, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов. Поэтому в пролетах плит сетки размещают понизу, а в многопролетных плитах — также и поверху над промежуточными опорами.
Стержни рабочей арматуры принимают диаметром 3—10 мм, располагают их на расстоянии (с шагом) 100—200 мм один от другого.
Защитный слой бетона для рабочей арматуры принимают не менее 10 мм, в особо толстых плитах (толще 100 мм) не менее 15 мм.
Поперечные стержни сеток (распределительную арматуру) устанавливают для обеспечения проектного положения рабочих стержней, уменьшения усадочных и температурных деформаций конструкций, распределения местного воздействия сосредоточенных нагрузок на большую площадь. Поперечные стержни принимают меньшего диаметра общим сечением не менее 10 °/о сечения рабочей арматуры, поставленной в месте наибольшего изгибающего момента; размещают их с шагом 250—300 мм, но не реже чем через 350 мм.
Железобетонные балки могут быть прямоугольного, таврового, двутаврового, трапециевидного сечения.
Рассмотрим для примера однопролетную железобетонную балку, свободно лежащую на двух опорах, симметрично загруженную двумя сосредоточенными силами. Участок балки между грузами находится в условиях чистого изгиба; в его пределах действует только изгибающий момент М, поперечная же сила равна нулю. На определенной ступени загружения в бетоне растянутой зоны этого участка образуются нормальные трещины, т. е. направленные перпендикулярно продольной оси балки. На участках между опорой и грузом действуют одновременно изгибающий момент М и поперечная сила Q. Здесь образуются наклонные трещины.
В соответствии с этим прочность изгибаемых элементов рассчитывают как по нормальным, так и по наклонным сечениям.
Разрушение изгибаемых элементов по наклонному сечению происходит вследствие одновременного действия на него изгибающих моментов и поперечных сил. В соответствии с этим развиваются внутренние осевые усилия в арматуре, пересекаемой наклонной трещиной, а также усилия в бетоне сжатой зоны.
В расчетной схеме усилий предполагается, что на рассматриваемом участке балки внешние воздействия в виде изгибающего момента и поперечной силы, вычисленные от нагрузки и опорной реакции, уравновешиваются внутренними усилиями в продольной и поперечной арматуре и в бетоне, также выраженными соответственно в виде момента и поперечной силы обратного направления.
Поэтому расчет прочности элемента производят по наклонному сечению, совпадающему с разрушающей наклонной трещиной, по двум условиям: по поперечной силе и по изгибающему моменту.
При расположении нагрузки по высоте сечения наиболее опасное наклонное сечение проходит над местом приложения этой нагрузки.
Расчёт прочности по нормальным сечениям изгибаемых элементов прямоугольного профиля с одиночной и двайной арматурой.
Читайте также: