Руководство по усилению железобетонных конструкций композитными материалами - Расчет по прочности нормальных к продольной оси сечений по условию равновесия усилий
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
Расчет по прочности нормальных к продольной оси сечений по условию равновесия усилий
4.1.10. Предельные усилия в сечении, нормальном к продольной оси элемента, следует определять, исходя из следующих предпосылок:
- сопротивление бетона растяжению принимается равным нулю;
- сопротивление бетона сжатию в предельном состоянии представляется напряжениями равномерно распределенными по высоте сжатой зоны и равными Rb;
- для определения деформаций используется гипотеза плоских сечений;
- растягивающие напряжения в стальной арматуре принимают не более расчетного сопротивления растяжению Rs, сжимающие напряжения - не более расчетного сопротивления сжатию Rsc;
- растягивающие напряжения в арматуре из ФАП принимают не более расчетного сопротивления растяжению Rfu;
- внешняя арматура и бетон сохраняют полное сцепление и работают совместно до наступления предельного состояния;
- деформация сдвига в клеевом слое не учитывается.
4.1.11. При подборе площади сечения внешней арматуры из ФАП нельзя допускать превышения граничных процентов армирования, установленных в СП 52-101-2003 [4]. Расчет по прочности нормальных сечений следует производить в зависимости от соотношения между значением относительной высоты сжатой зоны бетона x = x/h0, определяемым из соответствующих условий равновесия, и значением граничной относительной высоты сжатой зоны xR, при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой стальной арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs. При этом также нужно учитывать соотношение между значением относительной высоты сжатой зоны бетона xf = x/h и значением граничной относительной высоты сжатой зоны xRf, при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре из ФАП напряжения, равного её расчетному сопротивлению Rfu.1
_______________
1 В процессе усиления на растянутую грань элемента добавляется дополнительный слой армирования из композиционных материалов. Координаты этого слоя арматуры по высоте для простоты расчета и ввиду его малой толщины (обычно порядка 1-2 мм) принимаются равными координатам крайнего растянутого волокна бетона.
4.1.12. Значение граничной высоты сжатой зоны xR определяют по формуле {6.11 [4]}:
(4.12)
4.1.13. Значение xRf определяют по формуле:
(4.13)
ebu1 принимается равным eb0 для непродолжительного действия нагрузки и eb2 для продолжительного, в соответствии с {п. 5.1.12 [4]};
Rfu принимается по разделу 4.1.7 настоящего Руководства;
w принимается равным w = 0,85 - 0,008Rb
Для ФАП отношение Rfu/Ef, представляет собой предельную относительную деформацию при растяжении. В подавляющем большинстве случаев она находится в диапазоне (0,3 - 1%). Это больше, чем деформация текучести стали Rs/Es (0,2%), и поэтому xRf будет меньше, чем xR.
4.1.14. Расчет по прочности сечений изгибаемых элементов, усиленных ФАП, производят из общего условия:
M < Mult (4.14)