Для высокопрочной арматуры применяется трехлинейная диаграмма состояния арматуры - Влияние высокопрочной арматуры на деформативные свойства железобетона

диаграмма деформирования высокопрочной арматуры

Рис. 4. Диаграмма деформирования высокопрочной арматуры

При 0 < еSc < еSc1

УSc-= еSc-ЕSc (13)

УSc1-= 0,9Rs/ЕSc (14)

При еSc1 < еSc < еSc2

УSc1-= 0,9-RS (16)

ЕSc0= RS/ESc + 0,002 (17)

ЕSc2 = 0,015 (18)

По методу придельных усилий для бетона класса B60 и арматуры марки А400 для железобетонного образца сечением 400х400 и диаметром арматуры 25 мм с количеством стержней 4 шт (процент армирования 4,91 %) несущая способность N = 9 683,9 кН.

По методу нелинейной модели деформирования железобетона расчет велся для:

    - бетона В60 и обычной арматуры А400 с теми же геометрическими параметрами, что и в расчете по методу предельных усилий - и бетона В60 и высокопрочной арматуры А800

Так как этот метод допускает использование высокопрочной арматуры.

Для В60 и А400 в соответствии с формулой (8) предельная относительная деформация бетона еBo на вершине диаграммы 0,0025. В наших нормах, не зависимо от прочности бетона, она равна 0,002. Несущая способность в железобетонной конструкции N = 9 713,27 кН при относительной предельной деформации железобетонного элемента 0,0025 на вершине диаграммы, которая совпадает с предельной относительной деформацией бетона на вершине диаграммы. Разница между результатами расчетов двух методов составляет ?Р = 29,37 кН или около 3 т. В данном случае влияние на расчет оказали разные предельно допускаемые деформации в бетоне на вершине диаграммы.

диаграмма деформирования бетона b60

Рис. 5. Диаграмма деформирования бетона B60

диаграмма деформирования арматуры а400

Рис. 6. Диаграмма деформирования арматуры А400.

диаграмма деформирования железобетона, армированного арматурой классом а400

Рис. 7. Диаграмма деформирования железобетона, армированного арматурой классом А400.

Для В60 и А800 в соответствии с формулой (8) предельная относительная деформация бетона на вершине диаграммы еBo также 0,0025, т. к. класс бетона не менялся. Несущая способность в железобетонной конструкции N = 11 329,85 кН при относительной предельной деформации железобетонного элемента еBso 0,0035 на вершине диаграммы, которая больше предельной относительной деформацией бетона на вершине диаграммы 0,0025. Напряжения сжатия в арматуре в момент достижения максимальной несущей способности уSc = 720 МПа, т. е. прочностные возможности арматуры А800 были использованы на 90 %. В данном случае высокопрочная арматура повлияла на деформативные свойства железобетона, увеличив предельную степень деформации всего железобетонного элемента до 0,0035 (в отличии от арматуры А400, где еBo = 0,0025, которая на не повлияла на деформативность конструкции), и тем самым увеличив несущую способность на 1617 кН или 164,8 т.

диаграмма деформирования бетона b60

Рис. 8. Диаграмма деформирования бетона B60

Рис. 9. Диаграмма деформирования арматуры А800

диаграмма деформирования железобетона, армированного арматурой классом а800

Рис. 10. Диаграмма деформирования железобетона, армированного арматурой классом А800

Таким образом, используя данный метод (расчет по нелинейной деформационной модели железобетона), становится возможным использовать высокопрочную арматуру в сжатых элементах, получая при этом следующие преимущества в сравнении с методом предельных усилий:

    - при тех же геометрических параметрах и при том же проценте армирования, что и в методе предельных усилий, с помощью нелинейной деформационной модели железобетона используя высокопрочную арматуру увеличить несущую способность N; - при той же несущей способности N и том же проценте армирования, что и в методе предельных усилий, с помощью нелинейной деформационной модели железобетона используя высокопрочную арматуру уменьшить размеры сечения сжимаемой железобетонной конструкции и тем самым облегчить вес конструкции и сделав возможным более доступно высотное домостроение; - при той же несущей способности N и тех же геометрических характеристиках, что и в методе предельных усилий, с помощью нелинейной деформационной модели железобетона, используя высокопрочную арматуру, уменьшить процент армирования. Т. е. сократить количество высокопрочной арматуры до 30 %, (при том, что высокопрочная арматура дороже обычной на 10-15 %) тем самым получить экономический эффект.

Похожие статьи




Для высокопрочной арматуры применяется трехлинейная диаграмма состояния арматуры - Влияние высокопрочной арматуры на деформативные свойства железобетона

Предыдущая | Следующая