Розрахунок міцності перерізів на першу комбінацію

Розміри поперечного перерізу: мм, мм, відстань від нижньої грані перерізу до осі розтягнутої арматури мм, робоча висота перерізу мм, відстань від верхньої грані перерізу до осі розтягнутої арматури мм; розрахункова висота мм.

Бетон важкий класу С16/20; розрахункова міцність на стиск = 11,5МПа, значення відносних деформацій = 0,58⁰/₀₀ = 0,00058 і = 3,23⁰/₀₀ = 0,00323, модуль пружності Е_cd= 20 ГПа =20000МПа (табл. Б.3).

Робоча арматура стінки резервуару, монолітної плити покриття та колон може бути класу А400С, з характеристичним значення опору арматури на межі текучості = 400 МПа, з коефіцієнтом надійності для арматури, який приймається згідно з таблицею Б.4, γ_s = 1.1, розрахункове значення опору арматури на розтяг f_yd = f_yk / γ_s = 400/1.1=363.64 МПа, , модуль пружності = 210000МПа, величина відносних деформацій = 363.6363/210000 = 0,001732 = 1,732 ‰ та = 0,025 = 25‰ (див. табл. Б.4).

Розрахунковий згинаючий момент в перерізі від зовнішнього навантаження = кН^.м; розрахункова поздовжня сила в перерізі від зовнішнього навантаження = кН.

Розрахункова довжина колони дорівнює (рис. 5.1,д):

мм.

Розраховуємо випадковий ексцентриситет ,який слід приймати не меншим за:

- мм;

- мм.

Остаточно приймаємо більше з трьох значень мм.

Рисунок 5.1 – Приклади різних форм втрати стійкості та відповідних розрахункових довжин окремих елементів

Для елементів статично невизначених конструкцій значення ексцентриситету поздовжнього зусилля відносно центру ваги приведеного перерізу e приймають таким, що дорівнює величині ексцентриситету , отриманого зі статичного розрахунку, або випадкового ексцентриситету (більша з цих величин):

м = 30,24 мм мм.

1. Перевіряємо необхідність урахування поздовжнього вигину.

Мінімальна гнучкість колони

де може використовуватися А = 0,7; В = 1,1; С = 1,7; - відносна осьова сила ( площа бетону поперечного перерізу колони).

Фактична гнучкість колони

Так як > – необхідно врахувати гнучкість колони.

Згідно з методом номінальної кривизни, додатковий максимальний прогин (ексцентриситет) , викликаний подовжнім вигином, визначаємо по спрощеній залежності

м мм,

де при ;

- кривизна стиснутого елементу в розрахунковому перерізі, яку допускається визначати по формулі

мм^-1= м^-1,

де ‰ - відносна деформація арматури на межі текучості; k₂ = 1, що забезпечить більшу надійність конструкції.

Сумарний розрахунковий ексцентриситет відносно центру ваги приведеного перерізу за формулою

мм.

2. Знаходимо згинаючий момент відносно осі розтягнутої арматури

кН^.м,

де - відстань від лінії дії сили до осі розтягнутої (менш стиснутої) арматури (рис. 5.2).

Рисунок 5.2 - Напруження і деформації в перерізі при позацентровому стиску

3. Визначаємо необхідні для розрахунку коефіцієнти:

; ;

; .

Коефіцієнт прямокутної частини білінійної епюри напружень та коефіцієнт центра ваги епюри напружень , коефіцієнт повноти білінійної епюри напружень (для бетону класу С16/20) приймаємо згідно таблиці Б.5. Для армування плити приймаємо арматуру класу А400С.

З’ясовуємо в якій області деформується переріз. Якщо , що (випадок великих ексцентриситетів), то та . Перевіряємо умови: (область 2) - умова не виконалась; (область 3 ) - умова не виконалась.