Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений (стр. 10 )

8.2.8 Проверку прочности внецентренно растянутых сталежелезобетонных (железобетонных) элементов следует производить в зависимости от положения продольной силы N.

Если продольная сила N приложена между равнодействующей усилий в арматуре As и As i с одной стороны и A /s и A /s i с другой стороны (черт.4, а), внецентренно растянутые элементы должны отвечать следующим условиям прочности:

g l c g n N e / e + e / ) £ g c ( g s Rs A /s + g s Rs i A /s i ) ; (46)

g l c g n N e / / ( e + e / ) £ g c ( g s Rs As + g s Rs i A s i ) . (47)

Положение равнодействующей усилий в арматуре As и As i определяется по формуле (35).

Положение равнодействующей усилий в арматуре A /s и A /s i определяется из условия:

y /s = [ Rs c A /s (a / + d /s i ) + 0,5 Rs i A /s i d /s i ] / ( Rs A /s + Rs i A /s i ). (48)

В сталежелезобетонных элементах прямоугольного сечения

A s i = b d s i , A /s i = b d / s i .

При проверке прочности железобетонных (не имеющих листовой арматуры) элементов в формулах (следует принимать равными нулю величины As i , A /s i , d s i и d /s i .

Если продольная сила N приложена за пределами расстояния между равнодействующими усилий в арматуре As и As i с одной стороны и A /s и A /s i с другой стороны (черт.4, б) внецентренно растянутые сталежелезобетонные (железобетонные) элементы при x £ x R должны отвечать следующему условию прочности:

g l c g n N e £ g c ( g b Rb S b + g s Rs c S /s + g s R /s i S /s i

Черт. 4. Схема усилий и эпюра напряжений в сечении,

нормальном к продольной оси внецeнтpeннo растянутого железобетонного

элемента, при расчете егo по прочности

а - продольная сила приложена между равнодействующими усилий в арматуре ;

б - продольная сила приложена за пределами расстояния между равнодействующими

усилий в арматуре и .

При этом положение нейтральной оси определяется из условия:

g l c g n N £ g c ( g s Rs As + g s Rs i As i - g b Rb Ab - g s Rs c A /s - g s R /s i A /s i ). (50)

Для элементов прямоугольного сечения:

Ab = b x ; As i = b d s i ; A /s i = b d /s i ; S b = Ab ( h0 - 0,5 x ) ;

S /s = A /s ( h0 - a / ) ; S /s i = A /s i ( h0 + 0,5 d / s i ) .

При отсутствии в рассматриваемой конструкции какого-либо элемента армирования (сжатой листовой и стержневой арматуры, растянутой листовой арматуры) в формулах (49) и (50) следует принимать равными нулю соответствующие этим элементам армирования геометрические характеристики поперечного сечения.

Для железобетонных (не имеющих листовой арматуры) элементов прямоугольного сечения условие прочности (49) принимает вид:

g l c g n N e £ g c [ g b Rb b x ( h0 - 0,5 x ) + g s Rs c A /s ( h0 - a / ) ]. (51)

При этом положение нейтральной оси определяется из условия:

g l c g n N £ g c ( g s Rs As - g s Rs c A /s - g b Rb b x ). (52)

При x > x R расчёт прочности внецентренно растянутых сталежелезобетонных (железобетонных) элементов следует производить по формуле (51), принимая x = x R h0 .

8.2.9 К центрально растянутым относятся элементы, в которых линия действия продольной силы N совпадает с равнодействующей усилий во всей арматуре поперечного сечения элемента ( e / = e ; черт.4, а ).

Центрально растянутые сталежелезобетонные (железобетонные) элементы должны удовлетворять следующему условию прочности:

g l c g n N £ g c ( g s Rs A s + g s R s i A s i ). (53)

Для элементов прямоугольного сечения As i = b ds i .

Для железобетонных (не имеющих листовой арматуры) элементов условие (53) принимает вид:

g l c g n N £ g c g s Rs As . (54)

8.2.10 Сталежелезобетонные элементы водоподводящего тракта ГЭС и ГАЭС (турбинные водоводы, их развилки и колена, турбинные блоки, затворные камеры и др.), сталежелезобетонные конструкции, расположенные в массиве гравитационных плотин и других сооружений, условия наступления предельных состояний которых выражаются через напряжения, при однозначной эпюре напряжений в расчётных сечениях рассчитываются из условий:

g l c g n s s £ g c g s Rs ; (55)

g l c g n s s i £ g c g s Rs i . (56)

где s s и s s i - растягивающие напряжения соответственно

в стержневой арматуре и в облицовке.

8.2.11 При расчёте на действие поперечной силы должно соблюдаться условие:

g l c g n Q £ 0,25 g c g b 7 Rb b h0 , (57)

где b - минимальная ширина элемента в сечении.

8.2.12

Расчёт прочности сечений, наклонных к продольной оси элемента, на действие поперечной силы можно не производить, если соблюдаются условия:

а) для плитных конструкций, работающих пространственно, и для конструкций на упругом основании, за исключением вертикальных консолей подпорных стен:

g l c g n Q £ g c g b 7 g j Rb t b h0 , (58)

б) для всех остальных конструкций:

g l c g n Q £ g c g b 7 Q b , (59)

где Q b - поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны в

наклонном сечении, определяемое по формуле:

Qb £ j 2 j 3 g j Rb t b h0 tg b , (60)

где j 2 = 0,5 + 2 x ;

j 3 = 1,0 - для элементов с высотой сечения h < 0,6 м;

0,83 - для элементов с высотой сечения h ³ 0,6 м;

g j - коэффициент, учитывающий влияние строительных швов в

зоне действия поперечных сил, принимаемый по табл.22.

Таблица 22

Обозначения, принятые в табл.22:

l j - расстояние между сечением по шву и нормальным сечением, проходящим

через конец наклонного сечения в сжатой зоне (черт. 5, а);

h j - высота сечения по шву.

Относительная высота сжатой зоны сечения x определяется по формулам:

для изгибаемых элементов

x = m Rs / Rb ; (61)

для внецентренно сжатых во всех случаях и внецентренно растянутых элементов с большим эксцентриситетом

x = m Rs / Rb ± N / ( b h0 Rb ) , (62)

Черт. 5. Схема усилий в сечении, наклонном к продольной оси железобетонного элемента, при расчете его по прочности на действие поперечной силы

а - нагрузка действует в сторону элемента;

б - нагрузка действует в сторону от элемента

где знаки "плюс" и "минус" следует применять соответственно для внецентренно сжатых и внецентренно растянутых элементов.

Для внецентренно растянутых элементов с малым эксцентриситетом следует принимать Qb = 0.

Угол между наклонным сечением и продольной осью элемента определяется по формуле:

tg b = 2 / [ 1 + M / ( Q h0 ) ]. (63)

Значение tg b принимается не более 1,5 и не менее 0,5.

Допускается поперечное усилие Qb в условии (61) определять по формулам:

Qb 1 = [ 0,6 j s j 3 ( 1 + j n ) g j Rb t b h0 2 ] / c , (64)

но не более Qb 1 = j s j 3 ( 1 + j n ) g j Rb t b h0 ;

Qb 2 = [ 0,8 j s j 3 ( 1 + j n ) g j Rb t b h0 ] / [ 1 + M / (Q h0 ) ] , (65)

где j s - коэффициент, учитывающий влияние продольной арматуры

определяемый по формуле

j s = 1+ 50 As / ( b h0 ) (66)

и принимаемый не более 2,0;

j n - коэффициент, учитывающий влияние продольных сил

(с учётом противодавления), определяемый по формулам:

- при действии продольных сжимающих сил:

j n = 0,1 N / ( Rb t b h0 ), (67)

принимаемый не более 0,5;

- при действии продольных растягивающих сил:

j n = 0,2 N / ( Rb t b h0 ) , (68)

принимаемый не более 0,8 по абсолютной величине;

c - длина проекции наклонного сечения на продольную ось

элемента, отсчитывая от опоры.

В формулах (63) и (65) M и Q - соответственно изгибающий момент и поперечная сила в нормальном сечении, проходящем через конец наклонного сечения в сжатой зоне.

В общем случае расчета элемента следует задаваться рядом сечений с и определять Qb 1 по формуле (64). При действии на элемент сосредоточенных сил значения с принимаются равными расстояниям от опоры до точки приложения этих сил.

При действии на элемент распределенной нагрузки интенсивностью g1 значение с определяется по формуле

c = {[ 0,6 j s ( 1 +j n ) g j Rb t b h02 ] / g1 }1 / 2 . (69)

Из за большого объема этот материал размещен на нескольких страницах: 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17