Черт. 3.14. Эпюры деформаций и напряжений бетона и арматуры

а - эпюра деформаций; б - эпюра напряжений бетона; в - напряжения в стержнях напрягаемой арматуры с условным пределом текучести

3.28. Расчет нормальных сечений изгибаемых железобетонных элементов по прочности производят из условий

_b,max  _b2; (3.47)

, (3.48)

где _b,maxи_s,max- относительные деформации соответственно наиболее сжатого волокна бетона и наиболее растянутого стержня арматуры от действия внешних нагрузок, определяемые из решения уравнений (3.44) - (3.46);

_sp- относительное удлинение напрягаемой арматуры при нулевых деформациях окружающего бетона, равное_sp=_sp/E_s, где_spпринимается с учетом_sp= 0,9;

_b2, _s2 - см. п. 3.26.

3.29. Расчет на основе нелинейной деформационной модели производится с помощью компьютерных программ.

При действии в нормальном сечении двух моментов M_xиM_yпо обеим координатным осямxиyкомпьютерную программу рекомендуется составлять на основе следующего алгоритма:

1. Задаются направлением нейтральной оси: в 1-м приближении это направление определяется как для упругого материала, т.е. принимается угол наклона нейтральной оси к оси yравным.

2. Последовательными приближениями подбирают такую высоту сжатой зоны x(см. черт. 3.14), при которой выполняется равенство (3.46); при этом в крайней сжатой точке принимается_b=_b2, деформации сжатого бетона каждогоi-того участка принимаются равными_bi=_b2y_bi/x, а деформацииj-того стержня арматуры -_sj=_s2y_sj/x, гдеy_bi,y_sj- расстояния от нейтральной оси до центра тяжести соответственноi-того участка бетона иj-ого стержня арматуры. В случае, если_s,max>_s2-_sp, принимается_s,max=_s2-_spи тогда_bi=_s,maxy_si/ (h₀-x), гдеh₀- расстояние между наиболее растянутым стержнем арматуры и наиболее сжатой точкой бетона в направлении, нормальном нейтральной оси. Напряжения_biи_sjопределяются в зависимости от соответствующих деформаций_biи_sjпо диаграммам на черт. 3.10-3.13.

3. По формулам (3.44) и (3.45) определяют моменты внутренних усилий M_x,ultиM_y,ult. Если оба эти момента оказываются больше или меньше соответствующих внешних моментовM_xиM_y, то прочность сечения считается соответственно обеспеченной или необеспеченной.

Если один из моментов (например M_y,ult) меньше соответствующего внешнего момента (т.е.M_y,ult<M_y), а другой больше (т.е.M_x,ult>M_x), задаются другим углом наклона нейтральной оси(большим, чем ранее принятый) и вновь проводят аналогичный расчет.

Расчет предварительно напряженных элементов при действии поперечных сил

3.30. Расчет элементов при действии поперечных сил должен обеспечить прочность:

- по полосе между наклонными сечениями согласно п. 3.31;

- на действие поперечной силы по наклонному сечению согласно пп. 3.32-3.40;

- на действие момента по наклонному сечению согласно пп. 3.41-3.44.

Расчет железобетонных элементов по полосе между наклонными сечениями

3.31. Расчет изгибаемых элементов по бетонной полосе между наклонными сечениями производят из условия

Q  0,3 R_b b h₀, (3.49)

где Q- поперченная сила в нормальном сечении, принимаемом на расстоянии от опоры не менееh₀.

При переменной ширине bпо высоте сечения в расчет (в формулу 3.49 и последующие) вводится ширина сечения на уровне середины высоты сечения без учета полок.