Įvadas
Straipsnyje nagrinėjamas ribinis santykinis gniuždomosios zonos aukštis - svarbus rodiklis gelžbetoninių konstrukcijų projektavime. Šis parametras padeda užtikrinti konstrukcijos stiprumą ir patikimumą, įvertinant betono ir armatūros savybes. Straipsnyje pateikiamas šio rodiklio apibrėžimas, skaičiavimo metodai ir praktinis taikymas.
Gniuždomosios Zonos Aukščio Apibrėžimas
Gniuždomoji zona gelžbetoninėje konstrukcijoje yra ta skerspjūvio dalis, kurioje betonas yra veikiamas gniuždymo įtempimų. Ribinis santykinis gniuždomosios zonos aukštis (ξlim) yra maksimalus santykis tarp gniuždomosios zonos aukščio (x) ir skerspjūvio darbinio aukščio (d), kurį viršijus konstrukcija gali prarasti savo laikomąją galią dėl betono sutraiškymo. Kitaip tariant, tai yra riba, kurią pasiekus betonas nebegali efektyviai atlaikyti gniuždymo įtempimų, ir konstrukcija gali sugriūti.
Ribinio Santykinio Gniuždomosios Zonos Aukščio Skaičiavimas
Ribinis santykinis gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas atsižvelgiant į betono ir armatūros savybes, taip pat į taikomus saugos koeficientus. Pagal Eurokodą 2 (EN 1992-1-1), ribinis santykinis gniuždomosios zonos aukštis ξlim gali būti apskaičiuojamas naudojant šią formulę:
ξlim = k1 * (fck / fyd)
kur:
Taip pat skaitykite: Suprasti ribinį dažnį
- k1 - koeficientas, priklausantis nuo betono klasės (paprastai 0,8 Eurokodui 2);
- fck - charakteristinis betono stiprumas gniuždant;
- fyd - armatūros skaičiuojamasis stiprumas tempiant.
Ši formulė atspindi pagrindinį principą, kad kuo stipresnis betonas ir kuo silpnesnė armatūra, tuo didesnis gali būti santykinis gniuždomosios zonos aukštis.
Apskaičiuojant kolonos laikomąją galią, ribinis santykinis gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas pagal Reglamento 63 punktą.
Praktinis Taikymas
Ribinis santykinis gniuždomosios zonos aukštis yra svarbus parametras projektuojant gelžbetonines sijas, kolonas ir plokštes. Projektuojant konstrukcijas, būtina užtikrinti, kad santykinis gniuždomosios zonos aukštis neviršytų ribinės vertės. Jei ξ > ξlim, tai reiškia, kad betonas yra per daug apkrautas, ir reikia didinti skerspjūvio matmenis arba naudoti stipresnį betoną.
Sijų Projektavimas
Sijų projektavime ribinis santykinis gniuždomosios zonos aukštis naudojamas nustatant reikiamą armatūros kiekį. Jei armatūros kiekis yra per mažas, sija gali sugriūti dėl armatūros įtempimų pasiekimo, o jei per didelis - dėl betono sutraiškymo.
Projektuojant įtemptojo gelžbetonio, dvišlaitę, dvitėjinio skerspjūvio sijas, įtemptoji išilginė armatūra dedama tik S zonoje. Skerspjūvio juostos S zonoje plotis 0,25-0,3m. Imama . Skerspjūvio sienelės plotis 0,06-0,10 m. Imama . Sijos betono klasė B40. Pagal normas sijos išankstinio apgniuždymo metu betono stiprumas . S zonos įtemptosios išilginės armatūros skersmuo d=15 mm. S’ zonos paprastosios armatūros skersmuo d’ =12 mm. čia -įtemptosios armatūros skaičiuojamasis stiprumas esant antrajai ribinių būvių grupei.
Taip pat skaitykite: Sužinokite apie ribinį naudingumą
Kolonų Projektavimas
Kolonų projektavime ribinis santykinis gniuždomosios zonos aukštis naudojamas įvertinant kolonos atsparumą gniuždymui ir lenkimui. Projektuojant kolonas, būtina atsižvelgti į galimus ekscentricitetus, kurie sukelia papildomus lenkimo momentus.
Didžiausias kolonų armatūros kiekis apskaičiuojamas pagal apatinio 1(5) pjūvio įražų derinius, nes šio pjūvio įražos yra didžiausios. Kitų pjūvių armatūros kiekį kiek įmanoma stengiamasi sumažinti .Didžiausios įražos veikia kolonos apačioje ( 1 pjūvyje ) . Kolona projektuojama 4-jam įrąžų deriniui atlaikyti,o po to patikrinamas jos stiprumas,veikiant 6-jam deriniui. Kolonos skerspjūvis ilgis 10,15m. Betono B25 klasės stiprumas Betono tamprumo modulis, tariant, kad kolona bus šutinama atmosferiniame slėgyje Apsauginio sluoksnio storis Koloną armuoju A-II klasės armatūra. Kolonos liaunumas Ilgalaikes įrąžas sukelia tik nuolatinės apkrovos.
Plokščių Projektavimas
Plokščių projektavime ribinis santykinis gniuždomosios zonos aukštis naudojamas nustatant reikiamą armatūros kiekį plokštės lenkiamiesiems momentams atlaikyti. Plokštės armatūra iš A-I klasės armatūros, kurios d=6mm ir . ir - koeficientai, kuriais apibūdinama atitinkamai betono rūšis ir jo tampriosios bei plastiškosios savybės gniuždant. =225 MPa - paprastojo gelžbetonio elementų, kurių tempiamoji armatūra yra A-I klasės. - gniuždomosios armatūros įtempimai.
Pavyzdžiai
Kolonos Laikomosios Galios Apskaičiavimas
Apskaičiuojant kolonos laikomąją galią, reikia atsižvelgti į kolonos skerspjūvio aukštį h, plotį b, gniuždomosios ir tempiamosios armatūros apsauginius sluoksnius a1 = a2 = C. Apatinė tempiamoji armatūra - D, viršutinė gniuždomoji armatūra E. Betono klasė F, plieno armatūros klasė G. Kolonos aukštis l = H, kolonos skaičiuojamojo ilgio koeficientas . Koloną veikiančios įražos nuo nuolatinių ir kintamųjų apkrovų, NEd ir MEd, nuo nuolatinių ir tariamai nuolatinių NEd,l ir MEd,l.
Tempiamosios armatūros As1 plotas = 760· 10 −6 ², gniuždomosios armatūros As2 plotas = 760· 10 −6 ². Stačiakampio skerspjūvio stiprumas tikrinamas pagal Reglamento 5.18 sąlyga:čia - ekscentricitetas apskaičiuojama pagal Reglamento 5.27 formulę:
Taip pat skaitykite: Kas yra ribinis cukraus kiekis?
Gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas pagal Reglamento 5.19 sąlygą, kai galioja < nelygybė :Kai armavimas simetrinis, t.y. 1 = 2 , gniuždomosios zonos aukštis apskaičiuojamas pagal Reglamento 5.22 sąlygą:Apskaičiuojamas ribinis santykinis gniuždomosios zonos aukštis pagal Reglamento 63 punktą.
Pamatų Projektavimas
Projektuojant monolitinius pamatus, pamato padas įgilintas iki 1,65 altitudės. Pamatų sija ( jos skerspjūvio matmenys : plotis viršuje - 30 cm , apačioje - 20 cm , aukštis - 40 cm , sijos ilgis - 445 cm ) stulpeliais remiasi į pamato pakopą . Tarp pamatų sijos ir sieninės plokštės daromas 3 cm storio hidroizoliacinis sluoksnis .Pamato pado matmenys skaičiuojami pagal II-sios grupės ribinių būvių reikalavimus ( pagrindo deformacijas ).
Pamato matmenys turi būti kartotiniai 0,3 m. Be to, dėl veikiančių lenkimo momentų juos reikia dar padidinti. Todėl naujai paimti pado matmenys m. Pamato pado matmenys pakankami.Kai pamatas yra palyginti aukštas, tai jį projektuojame su pakoloniu. Pakolonį numatome kiek galima mažesnio skerspjūvio. Kai abu šie tai pamato lizdo sienelės storis ir o kolonos įgilinimas į pamatą Kolonos armatūra jos apatiniame skerspjūvyje gali būti tempiama. Todėl ši armatūra turi būti įleista į pamatą ilgiu 22,5d=22,50,02=0,45m. Nuo kolonos galo iki armatūros galo turi būti ne mažiau kaip 10 mm. Kolonos įgilinimo dydis imamas kartotinis 50 mm; o Atstumas tarp kolonos ir lizdo krašto pamato viršuje imamas 75 mm. Matmenys turi būti kartotiniai 0,3 m.
tags: #ribinis #santykinis #gniuzdomosios #zonos #aukstis