Розрахунок несучої здатності залізобетонної балки

Промінь Поведінка: Моментна потужність балки

Перш ніж обговорювати момент розрахунку потужності, давайте розглянемо поведінку залізобетону проста балка, оскільки навантаження на балку збільшується від нуля до величини, яка може призвести до відмови. У промінь піддаватиметься низхідній навантаженні, що викличе позитивний момент у промені. Сталева арматура розташована в нижній частині балки, яка є стороною напруги. Тут ми можемо вибрати три основні режими поведінки пучка:

1. Поведінка при згинанні при дуже невеликому навантаженні

Припускаючи, що бетон не тріскається і сталь витримає напругу. Також бетон нагорі чинитиме опір стиску. Розподіл напруг буде лінійним.

2. Вигин при помірному навантаженні

У такому разі, межа міцності бетону буде перевищена, і бетон розтріскається в зоні розтягування. Оскільки бетон не може передавати напругу через тріщину, тоді сталеві стрижні будуть чинити опір всьому розтягуванню. Розподіл стискаючих напруг в бетоні як і раніше передбачається лінійним.

3. Вигин при граничному навантаженні

Тут стискаючі деформації та напруги збільшуються., з деякими нелінійними кривими напруги на стислій стороні балки. Ця крива напруги вище нейтральної осі буде по суті тієї ж форми, що і типовий бетон. крива розтягування-деформації. Напруга розтягування сталі fs дорівнює межі плинності сталі fy.. Зрештою, буде досягнуто граничної потужності балки, і балка вийде з ладу.

Вище описаний реальний механізм руйнування залізобетонної балки і, як правило, досить складний.Ось чому розробка підходу до розрахунку міцності залежить від наступних основних припущень.

1. Деформація в бетоні така ж, як в арматурі на тому ж рівні, за умови, що зв'язок між сталлю та бетоном достатній;



2. Деформація бетону лінійно пропорційна відстані від нейтральної осі.



3. Плоскі поперечні перерізи залишаються плоскими після вигину.



4. Міцністю бетону на розтягування нехтують.



5. При невдачі максимальна деформація при граничному стисканні волокон приймається рівною обмеженою нормою проектування (0.003)



6. Для розрахункової міцності форма розподілу напруг стискаючого бетону може бути спрощена.

Припущення

Визначення моментної сили непросто через форму нелінійної діаграми напруг стиснення над нейтральною віссю. ТАК ЯК 3600 та інші. Щодо цього еквівалентного розподілу напруг, як показано нижче, середня інтенсивність напруг приймається як Ь(при граничному навантаженні) передбачається, що вона діє на верхню частину поперечного перерізу балки, що визначається шириною b і глибиною a. У різних параметрах коду дизайну a визначається зменшенням c з коефіцієнтом. Міцність бетону Ь також зменшується. Наприклад, за даними МСА 318 код Ь зменшується на 0.85, а на коефіцієнт β1, який знаходиться між 0.65 і 0.85.

Розрахуйте глибину нейтральної осі

Для розрахунку здатності опору моменту залізобетонного перерізу необхідно правильно розрахувати глибину нейтральної осі.SkyCiv використовує ітеративний процес для розрахунку нейтральної осі на основі:

Розрахуйте моментне навантаження

Нарешті, розраховані сили бетону та сталі Fc, Фс, Fcs та їх положення від нейтральної осі перерізу a_з, а _s, а _cs дозволяють розрахувати розрахунковий моментний опір за наступним рівнянням:

Вся ця процедура повністю автоматизована у SkyCiv. Програмне забезпечення посиленого дизайну, де інженер може легко визначити залізобетонні балки з діючими вантажами та визначити пропускну здатність розділ. Цей та всі інші розрахунки перевірки конструкції можна побачити у докладному звіті про конструкцію, що генерується SkyCiv після аналізу.

Проект SkyCiv із залізобетону

SkyCiv пропонує повнофункціональну залізобетонну конструкцію програмне забезпечення, що дозволяє перевіряти конструкції бетонних балок та бетонних колон згідно ACI 318, ТАК ЯК 3600, та EN2 Стандарти дизайну. Програмне забезпечення просте у використанні та повністю хмарне.; не вимагає установки або завантаження, щоб розпочати роботу!

Додаткові рішення для аналізу пучків, перевірте наш SkyCiv Beam – інтегрований у SkyCiv Structural 3D із проектом залізобетону. Або протестуйте прямо зараз за допомогою нашого безкоштовного променевого вирішувача!