Основні положення розрахунку залізобетонних конструкцій.
З 1955 р в нашій країні розрахунок будівельних конструкцій проводиться за методом граничних станів
Мета розрахунку - не допустити настання граничних станів при експлуатації і зведенні будівель і споруд.
конструкції розуміють таке її стан, при якому вона перестає задовольняти пропонованим до неї вимогам безпеки або експлуатаційної придатності.
Розрізняють 2 групи граничних станів:
1-я група: за втратою несучої здатності
тобто повної непридатності конструкції до експлуатації.
2-я група: по непридатності до нормальної експлуатації
тобто експлуатації, яка здійснюється відповідно до передбачених технологічними або побутовими умовами. Ці граничні стани ускладнюють експлуатацію, принципово не виключаючи її можливості.
Для залізобетонних конструкцій зазвичай проводять розрахунки:
по 1-й групі граничних станів - на міцність:
по нормальному перерізу (підбір поздовжньої арматури);
по похилому перерізі (підбір поперечної арматури).
по 2-й групі граничних станів:
на утворення тріщин;
по розкриттю тріщин;
за деформаціями (прогинами).
У даній роботі ми обмежуємося розрахунком по 1-й групі граничних станів. У загальному вигляді умова розрахунку виглядає наступним чином:
S ≤ R або # 936; = R - S ≥ 0,
S - сумарна розрахункове навантаження на конструкцію;
R - несуча здатність конструкції;
# 936; - резерв (запас) міцності конструкції.
Що таке несуча здатність конструкції.
У якісному відношенні - це здатність конструкції сприймати навантаження. У кількісному відношенні - це максимальна величина навантаження, яке може витримати конструкція.
Розрахунок елементів, що згинаються по несучої здатності.
Що таке гранична відносна висота стиснутої зони бетону.
У перетині залізобетонного елемента, що знаходиться під навантаженням, є стисла і розтягнута зони. При розрахунку по міцності вважається, що зусилля в стислій зоні сприймаються бетоном, а в розтягнутій - поздовжньою арматурою (рис. П-3).
Висота стиснутої зони бетону позначається "x". Відносною висотою стиснутої зони # 958; є відношення її фактичної висоти x до робочої висоті перетину h0:
.
Схема зусиль у нормальному перерізі згинаного елемента при розрахунку по міцності.
Експериментально встановлено, що якщо в граничному стані (тобто перед руйнуванням) висота стиснутої зони виявиться менше деякого граничного значення xR, то руйнування починається з наступу розрахункового опору (фізичного або умовної межі текучості) в арматурі і закінчується після роздроблення стиснутого бетону. Таке руйнування відбувається плавно, поступово.
Якщо висота стиснутої зони x> xR, то руйнування починається з роздроблення бетону, має крихкий характер і відбувається раптово. Напруження в арматурі при цьому не досягають розрахункового опору, тобто міцність арматури недовикористовується.
Елементи, для яких характерне таке руйнування, називаються переармірованнимі
Їх використання неекономічно і небезпечно. Тому такі елементи в будівництві, як правило, не застосовуються.
При x = xR наступ плинності в арматурі і роздроблення стиснутого бетону відбуваються одночасно.
Для порівняння граничної висоти стиснутої зони у різних перетинів користуються поняттям відносної граничної висоти:
.
При проектуванні залізобетонних елементів потрібно, щоб виконувалася умова: # 958; ≤ # 958; R. Для цього випадку справедливі всі основні розрахункові формули для підбору арматури і визначення несучої спроможності перетину.