Сжатые и растянутые элементы. Расчет прочности. Конструктивные особенности сжатых и растянутых элементов

Сжатые элементы – такие элементы, которые подвергаются действию продольно-сжимающей силы. Если продольно-сжимающая сила действует по оси элемента, то такие конструкции являются центрально-сжатыми.

Внеценренносжатыми называются элементы, испытывающие воздействие продольной силы N, приложенной с эксцентриситетом относительно вертикальной оси элемента или воздействие продольной силы N и изгибающего момента совместно.

Совокупность действия силы N и M можно заменить продольной силой N с эксцентриситетом e₀.

Однако фактические конструкции с приложенной продольной силой N по оси элемента всегда имеет эксцентриситет вызванный неучтенными горизонтальными силами или случайными причинами (неоднородность материала, кривизна). Поэтому при расчете по прочности таких элементов должен учитываться случайный эксцентриситет e_a принимаемый равным большему из значений:

1) l/600=e_a где l –длина, h- размер поперечного сечения.

2) e_a= h/30

3) e_a не < 1

В зависимости от работы конструкции значение e_a суммируется с е_о- конструкции статически неопределимы. Для конструкции статически неопределимых значение в расчет принимают е_о, но не меньше е_а. К внецентренносжатым элементам с е_а относятся верхние пояса ферм, сжатые элементы решетки ферм, крайние колонны промзданий.

Поперечное сечение сжатых элементов как правило принимают при малых эксцентриситетах – квадратное, круглое, кольцевое. При больших эксцентриситетах – прямоугольное, тавровое. Размеры поперечного сечения определяются расчетом с учетом унификаций. Кратность 50мм, если размер сечения не превышает 500мм и кратным 100мм при больших размерах. Рекомендуемое минимальное сечение 250x250мм. Принимают бетон для колонн В15-В50.

В зависимости от особенности армирования сжатые элементы различают:

1) по виду продольного армирования

- с гибкой продольной арматурой и хомутами

- с жесткой продольной арматурой

2) по виду поперечного армирования

- с обычным армированием

- с косвенной арматурой (учитываемой в расчетах)

Продольная арматура ставится по расчету. Хомуты в основном предназначены для обеспечения проектного положения продольной рабочей арматуры и предотвращения появления трещин в поперечном сечении. Расположение продольной арматуры:

- симметричное относительно центра тяжести

- несимметричное

Симметричное армирование при малых эксцентриситетах или в сечении действуют моменты различных знаков близких по величине.

Несимметричное армирование в элементах с большими эксцентриситетами с развитым сечением в зоне действия момента

Поперечное сечение элементов оценивают насыщением продольной арматурой через коэффициент армирования μ, который зависит от вида эксцентриситета. μ_min в элементах с расчетным эксцентриситетом находится в пределах 0,5-0,25%, со случайным эксцентриситетом μ_min увеличивается в 2 раза.

μ _ОПТИМ =1-2%, μ_МАКС =3%

Армирование сжатых элементов производится арматурой АIII, поперечная арматура АI-AII, диаметр арматуры монолитных колонн 12мм, сборных колонн 16 или максим 40мм.

Продольная арматура собирается в каркасы плоские, затем в пространственные.

Поперечную арматуру устанавливают конструктивно в зависимости:

- R_SC< 400МПа, шаг меньше либо равен 500мм и выполнен с помощью сварки, S =20-15d – сварка или вязаная;

- R_SC> 450МПа, шаг меньше либо равен 400мм, шаг при сварке 15d, вязанием 12d;

Диаметр поперечной арматуры при сварных каркасах назначается из условия свариваемости (0,25d). В вязаных каркасах диаметр равен 5мм.

Если сечение элемента имеет размеры близкие к квадрату, то продольная рабочая арматура распределяется по периметру. При сечении колонны до 400х400мм допускается установка 4 стержней. Если расстояние между стержней продольной рабочей арматуры >400мм, устанавливают дополнительные стержни d>12мм для жесткости арматурного каркаса, которые соединяют между собой с помощью петель.

Использование арматуры более высоких классов возможно при изготовлении вязаных каркасов.

Дата добавления: 2017-01-13; Просмотров: 59; Нарушение авторских прав?; Мы поможем в написании вашей работы!