Розрахунок і конструювання згинальних і стиснутих елементів сталезалізобетонних конструкцій будівель та споруд

_F(^1) (к) __А(Л₊1)

^Ьс(2) ^Ьс(2) ^АЬс(2) ’

і призначають нову величину приросту деформацій: Д_£(*=^{7 8 9}) =0,01е<^/() .

Далі виконують обчислення за пп. а), б) і в) доти, доки не буде досягнута достатня (задана) точність виконання умови (4.22) після т ітерацій:

„(пі) , _Лр(П7)

^Ьс(2) с(2) ^0(2) '

Після досягнення заданої точності розв’язку будемо мати першу точку на діаграмі стану перерізу.

Для отримання наступних точок діаграми стану перерізу необхідно збільшити деформації на більш стиснутій грані, тобто

_Е(к) (к-1) д

С(1) 0(1) ^+ZifcC(1)>

Аналогічно рішенню пп. 5-7 розрахунки рівняння (4.24) повторюють доти, доки не буде досяг­нута достатня точність. Достатньою точністю розв’язку рівняння (4.24) слід вважати значення зменшення деформацій:

△^£с(2) ~0,02г_си1 .

Таким чином, буде отримана перша точка на діаграмі стану перерізу.

Для отримання наступних точок діаграми стану перерізу необхідно збільшити деформації на більш стиснутій грані, тобто

_Є(М _{= £}(*-і)_+Дє ^ьс(1) с(1) ^аьс(1) ’

і виконати дії відповідно до п.п. 9-12, зберігаючи на першій ітерації величину деформації на розтягнутій грані, яка отримана на попередньому кроці розрахунку.

Як правило, при значенні Ле_с(1) = 0,1е_си1 отримують результати з достатньою точністю, але якщо необхідно отримати результати з більшою точністю, можна використати дрібніші значення У будь-якому разі при значеннях Ає_С(і) < 0,05є_си1 точність розв’язку практично не покра­щується.

Величина N_Ed, яка відповідає максимуму на діаграмі стану перерізу або величині

при досягненні деформаціями стиснутої грані своїх граничних деформацій є_си1 і буде величиною несучої здатності сталезалізобетонного перерізу при даних значеннях параметрів бетону, сталі гнучкості та ексцентриситету прикладення навантаження.

За необхідності величина моменту, який при цьому сприймається перерізом, в загально прийнятій системі координат може бути отримана за формулою

M = Ne_Q.

Тут наведено найпростіший метод розв’язання системи нелінійних рівнянь підбором - метод послідовних наближень, але можна використати й інші методи, наприклад, метод половинного ділення.

Наведений алгоритм та формули для різної форми перерізів можна реалізувати в прикладних програмах для персонального комп'ютера. Це дозволить не тільки виконувати розрахунки реальних конструкцій, а й досліджувати поведінку сталезалізобетонних елементів при різних впливах.

УКНД 91.010.30; 91.080.99

Ключові слова: згинальні та стиснуті сталезалізобетонні конструкції; характеристичні і роз­рахункові значення міцнісних та деформаційних характеристик бетону; вимоги до арматури і конструкційної сталі; розрахунок згинальних та стиснутих сталезалізобетонних елементів за несучою здатністю, утворенням тріщин та деформаціями; розрахунок комбінованих вузлів каркасів будівель; основні правила конструювання згинальних та стиснутих сталезалізо­бетонних елементів.

Редактор - А.О. Луковська Комп’ютерна верстка - В.Б.Чукашкіна

Формат 60x84%. Папір офсетний. Гарнітура "Arial". Друк офсетний.

Державне підприємство "Укрархбудінформ". вул. М. Кривоноса, 2А, м. Київ-37, 03037, Україна. Тел. 249-36-62

Відділ реалізації: тел.факс (044) 249-36-62 (63, 64) E-mail:[email protected]

Свідоцтво про внесення суб'єкта видавничої справи до державного реєстру видавців ДК№ 690 від 27.11.2001 р.

1 формулах (5.5) - (5.8):

1 (^Ес(1) ~^Ес(2}) ...

2N = - = —— —— кривизна вигнутої осі в перерізі;

Р ^ь

3е_с(-і) - деформації бетону стиснутої фібри;

4^£а(7) ^_ деформації розтягнутої фібри сталевого профілю;

^єс(1) .

5у = —

^Єс1

61 = ^єс(і)/К - висота стиснутої зони;

К = Ц/є_с1 - відносна кривизна;

z_si - відстань /-го стрижня або прошарку арматури від найбільш стиснутої грані перерізу;

z_am - відстань т-го шару сталевого профілю від найбільш стиснутої грані перерізу;

M_Ed - розрахункове значення зовнішнього згинального моменту.

5.1.6 Напруження в довільному шарі армування і сталевого профілю визначаються за діагра­мами деформування арматури і конструкційної сталі згідно з рекомендаціями, які викладені в 3.1.4.10 та 3.2.6, виходячи з того, що деформації визначаються за формулами:

-для арматури e_s/ = -z_si) + e_s, ₀; (5.9)

- ДЛЯ конструкційної сталі Є_ат = К(*1 -^zam) + ^Eam,0’ (5-Ю)

де e_s/ о і ^£ат,о ^- початкові (до прикладення зовнішніх зусиль) деформації /-то арматурного

стрижня та m-го шару перерізу сталевої частини (обумовлені, наприклад, усадкою бетону).

7 виконати дії відповідно до п.п. 2-7, зберігаючи на першій ітерації величину деформації на менш стиснутій грані, яка отримана на попередньому кроці розрахунку.

Як правило, при значенні As_c(1) = 0,1e_cu1 отримують результати з достатньою точністю, але якщо необхідно отримати результати з більшою точністю, можна використати дрібніші значення Ae_c^). У будь-якому разі, при значеннях Ае_С(і) < 0,05s_cu1 точність розв'язку практично не покра­щується.

89. При реалізації другої форми рівноваги (рисунок 4.5), тобто коли ліва частина менша за нуль, операції з визначення міцності перерізу виконують у тій же послідовності, що і в пп. 5-8, але починаючи з першого кроку змінюють напрям пошуку розв’язання.

10. Зберігаючи значення деформацій є^) = Ае^ задають деформації на розтягнутій грані перерізу:

„(1) __(0) д

^£с(2) ^-£с(2) ^+Л£с(2) -

9 величиною зменшення деформації

^Дєс(2) = ^_0>^1ecu1 •

11. При заданих деформаціях визначають зусилля, яке може сприймати переріз, за формулою (4.23).

12. Визначені зусилля N_Ed , кривизну К та висоту стиснутої зони підставляють у рівняння рівноваги (4.24).

13-У рівнянні (4.25) величина е = т](х₁ -у + е₀), де у- відстань від найбільш стиснутої грані до центра ваги перерізу; д- коефіцієнт, який враховує гнучкість стиснутого елемента.