Как вывести формулу жесткости железобетонного элемента на участках с трещинами?
На участках, где образуются нормальные к продольной оси элемента трещины в стадии II, общее деформированное состояние определяют средними деформациями растянутой арматуры Esm и средними деформациями бетона сжатой зоны Ebm и средним положением нейтральной оси с радиусом кривизны r.
Для железобетонного элемента в зоне чистого изгиба кривизна оси и средние деформации арматуры и бетона связаны зависимостью:
Lcrc / r= Esm lcrc/(ho-xm)= Ebm lcrc/xm=( Esm+ Ebm)lcrc/ho.
После сокращения на lcrc кривизна оси при изгибе представляется как тангенс угла наклона на эпюре средних деформаций:
1/r=Esm/(ho-xm)=Ebm/xm=(Esm+Ebm)/ho.
Esm=ψs σs/Es, Ebm=ψb σb/ν Eb.
Кривизна оси при изгибе:
1/r= ψs σs /(Es (ho-xm))= ψb σb/(ν Eb xm)=ψs σs/Es ho+ ψb σb/ν Eb ho.
После подстановки в это выражение значений напряжений в арматуре и бетоне σs = M/Ws; σb = M/Wc получим выражение для определения кривизны:
1/r= ψs M /(Es Ws (ho-xm))= ψb M/(ν Eb Wc xm)= M/ho *( ψs /(Es Ws) + ψb/(ν Eb Wc)).
Знаменатель в этом выражении характеризует собой одну и ту же жесткость железобетонного сечения при изгибе:
По растянутой зоне B=(Es Ws/ ψs)*(ho-xm);
По сжатой зоне B=( ν Eb/ ψb) Wc xm;
По обеим зонам сечения B=ho/(ψs /(Es Ws) + ψb/(ν Eb Wc)).
Выражение жесткости с учетом значений упругопластических моментов сопротивления Ws и Wc принимают следующий вид:
B=ho z1/(ψs /(Es As) + ψb/(ν Eb b ho (φf+ξ))).
Основные требования к сборным железобетонным конструкциям зданий. Типизация сборных элементов, номенклатура и каталоги сборных элементов. Унификация размеров и конструктивных схем здания.
Индустриализация строительства – превращение строительства в ритмичный комплексно-механизированный, в будущем автоматизированный процесс.
Ограничение числа типоразмеров достигается путем унификации и типизации, которые является общими принципами современного строительного проектирования.
Унификация – приведение к единообразию основных размеров сооружений, габаритных схем, сборных элементов, их привязок к координационным осям, узлов сопряжения элементов, а также нагрузок.
Основой унификации является единая модульная система (ЕМС), предусматривающую градацию размеров на базе основного модуля 100 мм (или укрупненного кратного 100 мм).
На основе унифицированных размеров все многообразие объемно-планировочных решений сведено к ограниченному числу унифицированных габаритных схем, позволяющих удовлетворить практически все основные потребности наиболее распространенных производств.
Для одноэтажных промышленных зданий с мостовыми кранами расстояние между разбивочными осями в продольном направлении (шаг колонн) принято равным 6 или 12 м, а между разбивочными осями в поперечном направлении (пролеты здания) кратным укрупненному модулю 6 м, т.е. 18, 24, 30 м и т.д.Высота от пола до низа основной несущей конструкции принята кратной модулю 1.2 м, например 10,8;12м.
Для промышленных многоэтажных зданий унифицированной является сетка колонн 9*6, 12*6 м.
В гражданских зданиях модулем для сетки осей является размер 0,2 м.
Типизация элементов - для каждого конструктивного элемента здания отбирают наиболее рациональный, проверенный на практике, тип конструкции с наилучшими по сравнению с другими решениями технико-экономическими показателями. Выбранный таким образом тип элемента принимают для массового изготовления.
В результате работы по типизации составлены каталоги сборных железобетонных элементов, которыми руководствуются при проектировании различных зданий.
Предусмотрено три категории размеров типовых элементов зданий: номинальные, конструктивные, натуральные. Номинальные – расстояния между разбивочными осями в плане здания. Конструктивные размеры отличаются от номинальных на размер швов и зазоров. Натурные размеры элемента – фактические размеры, которые в зависимости от точности изготовления могут отличаться от конструктивных размеров на некоторую величину , называемую допуском.
Наряду с требованиями типизации и унификации при проектировании сборных конструкций должны учитываться требования технологичности при изготовлении и монтаже.
Технологичными называют элементы, конструкция которых допускает их массовое изготовление на заводе или полигоне с использованием высокопроизводительных машин и механизмов без трудоемких ручных операций и удобной установки и закрепления их в проектном положении на строительной площадке с наименьшими затратами труда при максимальном использовании машин и механизмов.