Луч Поведение: Моментная мощность балки

Прежде чем обсуждать момент расчета мощности, давайте рассмотрим поведение железобетон простая балка, поскольку нагрузка на балку увеличивается от нуля до величины, которая может привести к отказу. В луч будет подвергаться нисходящей нагрузке, что вызовет положительный момент в луче. Стальная арматура расположена в нижней части балки., которая является стороной напряжения. Здесь мы можем выбрать три основных режима поведения пучка:

1. Поведение при изгибе при очень небольшой нагрузке

Предполагая, что бетон не трескается и сталь выдержит напряжение. Также бетон наверху будет сопротивляться сжатию. Распределение напряжений будет линейным.:

2. Изгиб при умеренной нагрузке

В таком случае, предел прочности бетона будет превышен, и бетон растрескается в зоне растяжения. Поскольку бетон не может передавать напряжение через трещину, тогда стальные стержни будут сопротивляться всему растяжению. Распределение сжимающих напряжений в бетоне по-прежнему предполагается линейным..

3. Изгиб при предельной нагрузке

Здесь сжимающие деформации и напряжения увеличиваются., с некоторыми нелинейными кривыми напряжения на сжатой стороне балки. Эта кривая напряжений выше нейтральной оси будет по существу той же формы, что и типичный бетон. кривая растяжения-деформации. Напряжение растяжения стали fs равно пределу текучести стали fy.. В конце концов, будет достигнута предельная мощность балки, и балка выйдет из строя.

Выше описан реальный механизм разрушения железобетонной балки и, как правило, довольно сложен.. Вот почему разработка подхода к расчету прочности зависит от следующих основных предположений.:

1. Деформация в бетоне такая же, как в арматуре на том же уровне, при условии, что связь между сталью и бетоном достаточная;
2. Деформация бетона линейно пропорциональна расстоянию от нейтральной оси.
3. Плоские поперечные сечения остаются плоскими после изгиба
4. Прочностью бетона на растяжение пренебрегают.
5. При неудаче, максимальная деформация при предельном сжатии волокон принимается равной ограниченной нормой проектирования (0.003)
6. Для расчетной прочности, форма распределения напряжений сжимающего бетона может быть упрощена.

Предположения

Определение моментной силы непросто из-за формы нелинейной диаграммы напряжений сжатия над нейтральной осью.. Для упрощения и практического применения, фиктивное, но эквивалентное прямоугольное распределение напряжений в бетоне было предложено Уитни и впоследствии принято различными нормами проектирования., как ACI 318, В 2, ТАК КАК 3600, и другие. Что касается этого эквивалентного распределения напряжений, как показано ниже, средняя интенсивность напряжений принимается как Ь(при предельной нагрузке) предполагается, что она действует на верхнюю часть поперечного сечения балки, определяемую шириной b и глубиной a. В различных параметрах кода дизайна, a определяется уменьшением c с коэффициентом. Прочность бетона Ь также уменьшается. Например, по данным МСА 318 код Ь уменьшается на 0.85 а на коэффициент β1, который находится между 0.65 и 0.85.

Рассчитайте глубину нейтральной оси

Для расчета способности сопротивления моменту железобетонного сечения необходимо правильно рассчитать глубину нейтральной оси с. SkyCiv использует итеративный процесс для расчета нейтральной оси на основе следующих:

Рассчитайте моментную нагрузку

Наконец, рассчитанные силы бетона и стали Fc, Фс, Fcs и их положение от нейтральной оси сечения a_с, а _s, а _cs позволяют рассчитать расчетное моментное сопротивление по следующему уравнению:

M_U = F_с ∙ а _с + F_cs ∙ а _cs + F_s ∙ а _s 

Вся эта процедура полностью автоматизирована в SkyCiv. Программное обеспечение усиленного дизайна, где инженер может легко определить железобетонные балки с действующими грузы и определить пропускную способность раздел. Этот и все другие расчеты проверки конструкции можно увидеть в подробном отчете о конструкции, который генерируется SkyCiv после анализа..

Проект SkyCiv из железобетона

SkyCiv предлагает полнофункциональную Железобетонная конструкция программное обеспечение, позволяющее проверять конструкции бетонных балок и бетонных колонн согласно ACI 318, ТАК КАК 3600, и EN2 Стандарты дизайна. Программное обеспечение простое в использовании и полностью облачное.; не требует установки или загрузки, чтобы начать работу!

Дополнительные решения для анализа пучков, проверьте наш SkyCiv Beam – интегрирован в SkyCiv Structural 3D с проектом железобетона. Или протестируйте прямо сейчас с помощью нашего бесплатного Лучевой решатель!

Начни бесплатно