Расчет прочности железобетонных элементов по сечению, нормальному к продольной оси

Расчет прочности железобетонных элементов по сечению, нормальному к продольной оси, производится из условий равновесия, гипотезы плоских сечений и диаграмм состояния бетона и арматуры (рис. 4.4).

Для изгибаемых элементов


Алгоритм определения прочности железобетонных элементов по сечению, нормальному к продольной оси, предусматривает шаговый метод последовательных нагружений, на каждом этапе которого реализован итерационный процесс вычисления относительных деформаций в элементарных площадках.

При заданном усилии от внешней нагрузки первоначально вычисляется положение центра тяжести сечения элемента в предположении упругой работы бетона и арматуры Ecn = Ecm и Esk = Esm:



Если напряжения растяжения в бетоне элементарной площадки превышают предельные значения, это свидетельствует об образовании трещины в этой площадке. В дальнейших расчетах осевая жесткость этой элементарной площадки принимается равной нулю, то есть EcnAcn = 0.

Найденные секущие модули деформаций вводятся в расчет в новом расчетном цикле. Критерием окончания процесса последовательных приближений является сравнение общих деформационных параметров на смежных этапах.

После окончания итерационного процесса при заданном усилии от внешней нагрузки производится увеличение усилия на одну ступень и расчет повторяется. Максимальное усилие от внешней нагрузки, при котором относительные деформации в бетоне или арматуре достигают предельных значений, соответствуют прочности железобетонного элемента.

Для внецентренно нагруженных железобетонных элементов алгоритм оценки прочности аналогичный изгибаемым элементам. Относительные деформации элементарной площадки согласно гипотезе плоских сечений определяются по формуле



Для косого изгиба и косого внецентренного сжатия расчет прочности производится аналогично относительно двух взаимно перпендикулярных осей (рис. 4.5).

Для сокращения записи под i -той элементарной площадкой из n -ного их количества принимается элементарная площадка бетона или арматуры.

Уравнения напряженно-деформированного состояния для сечения, нормального к продольной оси элемента, имеют вид:


Поверочные расчеты железобетонного элемента по сечению, нормальному к продольной оси, на аварийность (установление категории состояния V или IV) производятся для усилий от фактически действующих нагрузок по диаграммам деформирования при средних значениях прочностных характеристик бетона и арматуры.