Пример 3. Произвести расчет нормального cечения железобетонной балки при отсутствии силы сцепления арматуры и наличии трещины.
По приведенному алгоритму имеем:
– исходные данные: b = 0.5, h = 1, h1 = 0.8, h2 = 0.1, r = 0.05, m = 1, Fa = 0.0079, Ec = 0.8E0, Eр = 0.2E0, Eа = 10E0, M;
– параметры: = 0.9, c = 0.8, p = 0.2, a = 10;
– безразмерную координату нейтральной оси z0 = 0.44;
– параметр жесткости и кривизну изогнутой оси:
– напряжения:
Пример 4. Сравнение результатов расчета нормального сечения железобетонной балки с результатами численного эксперимента (расчет по деформационной модели [1, 2]).
Исходные данные: b = 0.4 м, h = 0.4 м, h1 = 0.05 м, Fa = 16.085 см2, m = 2, бетон класса В20, арматура класса А – III;
Внешний момент М задается ступенями, равными 10 кНм. Результаты анализа представлены в табл. 1, 2.
Как видно из анализа, погрешность напряжений в арматуре составляет менее 5 %, погрешность в напряжениях в крайних волокнах для сжатого бетона составляет в среднем около 10 % и увеличивается с увеличением внешнего момента до 20 %, для растянутого бетона – около 20 % и при величине момента, близком к разрушающему, идет полное несовпадение. Данные погрешности можно объяснить следующим, диаграмма деформирования бетона, принятая в деформационной модели, имеет нелинейный вид, причем диаграмма на растяжение принята с ниспадающей ветвью. По предлагаемой же методике диаграмма деформирования бетона принята в виде линейного закона, отсюда возникновение этих погрешностей.
Таким образом, предлагаемый метод расчета изгибаемых железобетонных элементов позволяет определить: положение нейтральной оси; максимальные нормальные напряжения по сечению элемента; растягивающее усилие в арматуре; силу сцепления на периметре арматуры с бетоном.
Таблица 1
Результаты расчета
M
|
h2
|
Ec
|
Eр
|
Eа
|
z0
|
g
|
1/ρ
|
кНм
|
мм
|
МПа
|
МПа
|
МПа
|
1/см
|
10
|
0
|
19450
|
18900
|
200000
|
0.532
|
0.112
|
2.10E-08
|
20
|
125
|
17810
|
9730
|
200000
|
0.394
|
0.055
|
8.58E-08
|
30
|
185
|
16710
|
10770
|
200000
|
0.372
|
0.049
|
1.44E-07
|
40
|
205
|
15770
|
11760
|
200000
|
0.372
|
0.047
|
1.99E-07
|
50
|
215
|
14890
|
12760
|
200000
|
0.376
|
0.046
|
2.55E-07
|
60
|
215
|
14030
|
10510
|
200000
|
0.382
|
0.045
|
3.12E-07
|
70
|
225
|
13230
|
15620
|
200000
|
0.388
|
0.044
|
3.72E-07
|
80
|
225
|
12450
|
15530
|
200000
|
0.396
|
0.043
|
4.34E-07
|
90
|
225
|
11680
|
15970
|
200000
|
0.404
|
0.042
|
5.00E-07
|
100
|
225
|
10940
|
16940
|
200000
|
0.413
|
0.041
|
5.69E-07
|
110
|
225
|
10210
|
18330
|
200000
|
0.423
|
0.040
|
6.43E-07
|
120
|
225
|
9499
|
19800
|
200000
|
0.433
|
0.039
|
7.21E-07
|
130
|
225
|
8774
|
10920
|
200000
|
0.444
|
0.038
|
8.07E-07
|
140
|
225
|
8076
|
14630
|
200000
|
0.457
|
0.036
|
8.99E-07
|
150
|
225
|
7383
|
18710
|
200000
|
0.472
|
0.035
|
1.00E-06
|
Таблица 2
Анализ результатов расчета
Предлагаемый метод
|
Деформационная модель
|
Погрешность
|
σc
|
σр
|
σа
|
σc
|
σр
|
σа
|
σc
|
σр
|
σа
|
МПа
|
МПа
|
МПа
|
МПа
|
МПа
|
МПа
|
%
|
%
|
%
|
0.870
|
0.743
|
5.762
|
-0.838
|
0.705
|
5.605
|
-3.789
|
-5.129
|
-2.722
|
2.411
|
0.979
|
33.003
|
-2.312
|
0.845
|
31.540
|
-4.104
|
-13.674
|
-4.434
|
3.592
|
1.028
|
58.064
|
-3.387
|
0.883
|
57.660
|
-5.713
|
-14.117
|
-0.696
|
4.667
|
1.082
|
80.083
|
-4.337
|
0.909
|
80.060
|
-7.066
|
-15.997
|
-0.029
|
5.698
|
1.126
|
101.658
|
-5.234
|
0.927
|
101.900
|
-8.148
|
-17.720
|
0.238
|
6.692
|
1.053
|
123.004
|
-6.093
|
0.874
|
123.200
|
-8.953
|
-16.992
|
0.159
|
7.644
|
1.143
|
144.832
|
-6.877
|
0.913
|
145.400
|
-10.034
|
-20.174
|
0.392
|
8.567
|
1.119
|
166.445
|
-7.627
|
0.915
|
167.100
|
-10.976
|
-18.255
|
0.393
|
9.449
|
1.058
|
188.291
|
-8.322
|
0.903
|
189.100
|
-11.923
|
-14.660
|
0.430
|
10.293
|
0.940
|
210.356
|
-8.959
|
0.864
|
211.400
|
-12.958
|
-8.046
|
0.496
|
11.095
|
0.703
|
232.675
|
-9.538
|
0.766
|
234.100
|
-14.034
|
9.050
|
0.612
|
11.860
|
0.272
|
255.204
|
-10.060
|
0.561
|
257.000
|
-15.179
|
106.666
|
0.704
|
12.580
|
-0.241
|
277.936
|
-10.520
|
0.887
|
279.900
|
-16.377
|
-468.292
|
0.707
|
13.274
|
-1.025
|
300.696
|
-10.900
|
0.930
|
303.700
|
-17.883
|
-190.684
|
0.999
|
13.954
|
-2.570
|
323.042
|
-11.200
|
0.728
|
328.200
|
-19.735
|
-128.302
|
1.597
| Достарыңызбен бөлісу: |