Расчет трещиностойкости и деформативности

При определении ширины раскрытия трещин в изгибаемых железобетонных элементах следует помнить, что анкерные полиэтиленовые ребра увеличивают се только при поперечном расположении в сжатой зоне. Это является следствием уменьшения плеча внутренней пары сил Z и вызванного этим повышения напряжений в арматуре, пересекаемой трещинами. При расчете ширины раскрытия трещин в указанном случае по СНиП 2,03.01.-84 напряжения в арматуре следует определять при плече Zp, вычисляемом по формуле. При других вариантах расположения анкерных ребер ширину раскрытия трещин можно находить без каких-либо поправок. Для элементов с поперечным расположением анкерных ребер в растянутой зоне и при их шаге 40 мм ширина трещин оказывается на 20...30 % больше опытной, однако, учитывая, что это идет в запас и не влияет на расход материалов, соответствующую поправку вводить в расчет не требуется.

Прогибы железобетонных элементов с полиэтиленовым покрытием при всех вариантах расположения анкерных ребер, кроме случая, когда последние прорезают сжатую зону элемента в направлении, перпендикулярном плоскости действия момента, следует определять по СНиП 2.03.01-84. Влиянием анкерных ребер на прогибы можно пренебречь также во всех случаях при высоте железобетонного элемента более 14 см.

Если высота железобетонного изгибаемого элемента не превышает 14 см и анкерные ребра полиэтиленового покрытия располагаются в сжатой зоне поперек плоскости действия момента, то наблюдается значительное увеличение прогибов, что требует особого подхода при их расчете.

При наличии участка бетона сжатой зоны, разрезанного ребром, гипотеза плоских сечений может быть принята лишь для части сечения, расположенной ниже ребер. В пределах высоты ребер относительные деформации бетона уменьшаются, а полиэтиленового ребра возрастают. Как показали результаты испытаний на уровне середины ребра отношении превышает 150. Условно вместо перерезанного ребрами слоя бетона примем другой однородный заменяющий материал той же высоты и имеющий такую же суммарную деформативность на участке между трещинами с расстоянием между ними Icrc (?).

Площадь сжатой зоны бетона на участке между ребрами

С учетом заменяющего слоя кривизну элемента после образования трещин в растянутой зоне можно представить в виде: см. книгу.

Выразим средние деформации заменяющего слоя через средние деформации бетона на уровне низа полиэтиленового ребра

Рассмотрим сечение элемента по середине между ребрами. При искривлении эпюры деформации бетона в этом сечении увеличивается высота сжатой зоны бетона в сечении с трещиной. Опыты показали, что если в контрольном образце она равна х, то в образце с полиэтиленовым покрытием -x-\-hv. Следствием этого является уменьшение плеча внутренней пары. Обозначим плечо внутренней пары в этом сечении через Zp. Очевидно, что -  см. книгу.

Образование трещин в образцах с полиэтиленовыми ребрами в сжатой зоне не зависит от расположения ребер. Значит напряжения и деформации арматуры в сечении с трещиной, проходящей посередине между ребрами, будут максимальными, поскольку плечо внутренней пары здесь наименьшее. Отсюда выражение средних деформаций арматуры можно записать в виде

Приняв эпюру напряжений в бетоне прямоугольной, составим следующее уравнение моментов относительно центра тяжести арматуры

Напряжение в бетоне по максимальным деформациям бетона в середине между ребрами определим по формуле

Площадь сжатой зоны бетона на участке между ребрами

Для выявления зависимости между были определены средние деформации бетона во всех образцах на уровне низа ребра. Они были вычислены как средние арифметические значения между максимальными деформациями на уровне низа ребра в сечении по ребру и деформациями на том же уровне в сечении между ребрами, где эти деформации были наименьшими:

Для каждого образца по опытным данным были вычислены отношения. Анализ показал, что средние значения этого отношения для каждой серии с изменением х и Лр меняются незначительно. Однако установлено снижение этого отношения с уменьшением hp и повышение с увеличением шага ребер ар.

   Коэффициент tybn характеризует неравномерность развития деформаций. Этот коэффициент всегда больше единицы, так как всегда больше. Если пренебречь незначительным изменением с изменением х, то коэффициент можно принять зависящим только от профиля полиэтиленового листа, т. е. от высоты анкерного ребра Лр и шага ребер ар.

Полиэтиленовые листы выпускают с шагом ребер 4 см и в некоторых случаях - 8. Здесь значения коэффициента принимают равными:

при высоте анкерного ребра /гр=0,8 см и шаге ребер ар, равном 4 и 8 см,- соответственно 1,1 и 1,2 при Лр= 1,1 см и тех же значениях а 0 - 1,3 и 1,5.

Высота анкерного ребра в отличие от шага ребер не имеет строгих ступеней изменения, она может иметь различные значения от 6 до 12 мм. Линейная интерполяция здесь неприемлема. Учитывая параболический характер эпюры, следует ожидать квадратичной зависимости.

Принимая участие в работе конструкции, полиэтиленовое ребро уменьшает среднюю высоту сжатой зоны и чем меньше его высота, тем меньше влияние. Приняв, как и в предыдущих случаях, гиперболический характер зависимости от Лр и линейный от х, можно определить среднюю высоту сжатой зоны

Коэффициент множественной корреляции оказался равным 0,82.

Сопоставление прогибов образцов frp, вычисленных с использованием формул (16), (8), (15) и (18), с опытными показало, что они обеспечивают их удовлетворительную сходимость. В этой же таблице для сравнения даны значения прогибов, вычисленные по СНиП 2.03.01-84: /т-при полной высоте сечения Л.

Таким образом, при расчете прогибов необходимо учитывать влияние ребер полиэтиленового покрытия, что можно выполнить по приведенным формулам. При расчете прогибов с использованием формул (16), (8), (15) и (18) в среднем составляет 1,05.

Проведенные испытания длительно действующей нагрузкой показали, что несмотря на повышенную ползучесть полиэтилена, рост прогибов во времени в полулогарифмических координатах подчиняется линейной зависимости, что характерно также для железобетонных элементов без полиэтиленового покрытия. Экстраполирование этих данных до 1000 сут и сравнение с теоретическими значениями прогибов, вычисленными по СНиП без учета полиэтиленового покрытия при v = 0,15, показало, что в СНиПе даны заниженные значения прогибов и не учтены влияния полиэтиленовых анкерных ребер, которые увеличивают деформативность элемента. При расчете по предлагаемой методике, учитывающей влияние полиэтиленовых ребер, теоретические значения прогибов при длительном действии нагрузки оказались несколько завышенными, однако, учитывая разброс опытных данных и ощутимое влияние на деформативность полиэтилена температуры среды, следует рекомендовать предложенный метод, обеспечивающий при определении прогибов некоторый запас.

( см. книгу - здесь только текстовые отрывки) 

UP

Ваше имя:

Комментарий:

Введите код, который Вы видите на изображении выше (чувствителен к регистру). Для обновления изображения нажмите на него.

• Расчет стоимости ремонта квартиры
• ПЛАНИРОВАНИЕ СТРОИТЕЛЬСТВА, МЕРОПРИЯТИЯ ПО СНИЖЕНИЮ СЕБЕСТОИМОСТИ. БРИГАДНЫЙ ХОЗРАСЧЕТ
• Расчет экономической эффективности гидроизоляции из листовых полимерных материалов
• Влияние анкерных ребер полиэтиленовых листов на сопротивление изгибу, расчет прочности железобетонных элементов
• Проектирование и расчет напорных труб