Руководство по усилению железобетонных конструкций композитными материалами - Пример расчета 3
Содержание материала
- Руководство по усилению железобетонных конструкций композитными материалами
- ОСНОВНЫЕ ТРЕБОВАНИЯ
- МАТЕРИАЛЫ
- ОСНОВНЫЕ РАСЧЕТНЫЕ ПОЛОЖЕНИЯ
- Расчетные характеристики ФАП
- РАСЧЕТ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ПЕРВОЙ ГРУППЫ
- Расчет по прочности нормальных к продольной оси сечений по условию равновесия усилий
- Расположение усилий в поперечном прямоугольном сечении усиленного элемента
- Пример расчета 1
- Пример расчета 2
- Расчет по прочности нормальных к продольной оси сечений по деформационной модели
- Пример расчета 3
- Пример расчета 4
- Пример расчета 5
- Пример расчета 6
- Расчет сжатых и внецентренно сжатых элементов
- Осевое растяжение
- РАСЧЕТ ПО ПРЕДЕЛЬНЫМ СОСТОЯНИЯМ ВТОРОЙ ГРУППЫ
- Расчет по раскрытию трещин
- Расчет по деформациям
- ТЕХНОЛОГИЯ ПРОИЗВОДСТВА РАБОТ
- Принципиальные схемы усиления основных типов конструкций
- Подготовка основания под наклейку
- Раскрой ленты или ламината
- Все страницы
Примеры расчета
Пример 3.
Рассчитать балку из примера 1 по деформационной модели.
Расчет:
Основные параметры модели приведены в таблице 1*.
Результаты расчета приведены в таблице 2*.
Таблица 1*
Параметры деформационной модели
Бетон |
|||
Модуль упругости |
Еb |
30000 |
МПа |
Призменная прочность |
Rbn |
14,5 |
МПа |
Деформация 1ой базовой точки |
eb1 |
0,00028 |
|
Деформация при напряжениях, равных Rbn |
eb0 |
0,00200 |
|
Предельная деформация сжатия |
eb2 |
0,00340 |
|
Прочность на растяжение при изгибе |
Rbtn |
1,0 |
МПа |
Деформация 1ой базовой точки |
ebt1 |
0,00002 |
|
Деформация при напряжениях, равных Rbtn |
ebt0 |
0,00010 |
|
Предельная деформация растяжения |
ebt2 |
0,00017 |
|
Стержневая арматура |
|||
Деформация текучести |
es0 |
0,00178 |
|
Предельная деформация растяжения |
es2 |
0,01755 |
|
Предельная относительная высота сжатой зоны |
xR |
0,566 |
|
Исходный процент армирования |
mисх |
1,34 |
% |
Внешняя арматура |
|||
Площадь сечения |
Аf |
52,5 |
мм2 |
Предельная относительная высота сжатой зоны |
xRf |
0,302 |
|
Конечный процент армирования |
mусил |
1,43 |
% |
Предельная деформация растяжения |
eft |
0,0095 |
|
Расчетная прочность |
Rfu |
1031 |
МПа |
Расчетная деформация |
efu |
0,0086 |
Таблица 2*
Результаты расчета по деформационной модели
Сечение |
Исходное |
После усиления |
||
Число шагов |
n |
644 |
658 |
|
Глубина нейтральной оси |
x |
292,3 |
296,2 |
мм |
Относительная высота сжатой зоны |
x |
0,400 |
0,406 |
|
Момент трещинообразования |
Mcr |
80 |
83,0 |
кНм |
Момент текучести стали |
My |
610 |
616 |
кНм |
Предельный изгибающий момент |
Мult |
644 |
658,0 |
кНм |
Предельная кривизна |
r |
12 |
15 |
10-6 мм |
Деформация верхнего волокна бетона |
eb |
-0,00343 |
-0,00342 |
|
Деформация сжатой арматуры |
-0,00260 |
-0,00263 |
||
Деформация растянутой арматуры |
es |
0,00509 |
0,00503 |
|
Деформация композита |
ef |
0 |
0,00584 |
|
Напряжение верхнего волокна бетона |
sr |
-14,3 |
-14,5 |
МПа |
Напряжение сжатой арматуры |
-355 |
-355 |
МПа |
|
Напряжение растянутой арматуры |
ss |
355 |
355 |
МПа |
Напряжение композита |
sf |
701 |
МПа |
Как следует из результатов расчета по деформационной модели, прочность сечения обеспечена:
Mult = 658 кНм > 650 кНм
Расхождение с расчетом по разрушающим усилиям составляет: