Расчет прочности и трещиностойкости внецентренно-сжатых круглых ж/б сечений в EXCEL
Расчет круглых сечений по I группе в основном не представляет труда, можно пользоваться номограммами, можно загнать их в эксель, да и в составе расчетных комплексов обычно есть соответствующие, но ПГС-ные модули. А вот по II группе все интереснее. Не знаю, где еще кроме отрасли мостостроения (п.3.100* нашего старого СНиПа), существует запрет на раскрытие продольных трещин, в СНиПе "ЖБК" про это ни слова. Я так понимаю, это особенность мостовых стоек: где еще есть такие сочетания огромных моментов и продольных сил? В круглом сечении к тому же очень весело определять сжатую зону. Поначалу я принимал их равными по I и II группе, т.к. расчетную все же попроще искать; а затем сделал вот такую программку:
Армирование не подбирается автоматически - сначала все задаем, потом проверяем на действующие усилия, не проходит - увеличиваем диаметр/армирование/класс бетона - и по новой.
1-й этап - определение высоты сжатой зоны по I группе. Здесь все просто, единственное - организовал цикл для подбора КСИ (не знаю, как сюда в текст греческие буквы вставлять):
=IF(ABS(B16-B15)<0,01;B15;IF(B15<=B16;B15+0,005;B15-0,005))
в этом цикле прописана точность подбора - если погрешность меньше 0.01, принимается, если больше - продолжаем с шагом 0.005. В вычислении сжатой зоны по II группе от этого пришлось отказаться - независимо от заданной точности и шага итераций, частенько цикл ходил по кругу, я так понимаю, что это из-за "плавающей" зависимости искомой величины от параметров; особенно это касается сильно армированных элементов. Тогда сделал ручной подбор:
Здесь идет подбор до выполнения условия Jred/Sred=e-(ho-x). Про это равенство я и писал, что в цикле оно ходит по кругу. Получается, в нем точность и шаг итераций должны зависеть от эксцентриситета е, т.е. для каждого конкретного случая надо переписывать формулы. В ручном подборе рассматриваются 2 случая: сжатая зона составляет меньше и больше половины сечения. Играем центральным углом БЕТА, добиваясь выполнения указанного выше равенства. А если погрешность получается большой, сечение нерационально и надо увеличивать диаметр.
Вычислив сжатые зоны по обеим группам, дальше все элементарно: последовательно выполняем СНиПовские проверки
Зачастую именно запрет продольных трещин определяет армирование стойки, при этом получаются многократные запасы по прочности и раскрытию нормальных трещин. Проведя обследование нескольких мостов со стоечными опорами, на большей части из них на сплошных стойках (не оболочках!), круглых и прямоугольных, я эти трещины видел. Конечно, в основном это касается "стоек-спичек", которые одно время были популярны, но меня иногда поражает смелось проектировщиков, сопрягающих 2 пролета по 24 м на 4-5 стойках 40х40 см. В стойке 120 см и больше, я думаю, независимо от того, был ли проведен расчет по п.3.100*, таких трещин не найдешь. Да и смотрятся тонкие стойки не особо хорошо. Но если деваться некуда - надо их обязательно проверять на продольную трещину.
Армирование не подбирается автоматически - сначала все задаем, потом проверяем на действующие усилия, не проходит - увеличиваем диаметр/армирование/класс бетона - и по новой.
1-й этап - определение высоты сжатой зоны по I группе. Здесь все просто, единственное - организовал цикл для подбора КСИ (не знаю, как сюда в текст греческие буквы вставлять):
=IF(ABS(B16-B15)<0,01;B15;IF(B15<=B16;B15+0,005;B15-0,005))
в этом цикле прописана точность подбора - если погрешность меньше 0.01, принимается, если больше - продолжаем с шагом 0.005. В вычислении сжатой зоны по II группе от этого пришлось отказаться - независимо от заданной точности и шага итераций, частенько цикл ходил по кругу, я так понимаю, что это из-за "плавающей" зависимости искомой величины от параметров; особенно это касается сильно армированных элементов. Тогда сделал ручной подбор:
Здесь идет подбор до выполнения условия Jred/Sred=e-(ho-x). Про это равенство я и писал, что в цикле оно ходит по кругу. Получается, в нем точность и шаг итераций должны зависеть от эксцентриситета е, т.е. для каждого конкретного случая надо переписывать формулы. В ручном подборе рассматриваются 2 случая: сжатая зона составляет меньше и больше половины сечения. Играем центральным углом БЕТА, добиваясь выполнения указанного выше равенства. А если погрешность получается большой, сечение нерационально и надо увеличивать диаметр.
Вычислив сжатые зоны по обеим группам, дальше все элементарно: последовательно выполняем СНиПовские проверки
Зачастую именно запрет продольных трещин определяет армирование стойки, при этом получаются многократные запасы по прочности и раскрытию нормальных трещин. Проведя обследование нескольких мостов со стоечными опорами, на большей части из них на сплошных стойках (не оболочках!), круглых и прямоугольных, я эти трещины видел. Конечно, в основном это касается "стоек-спичек", которые одно время были популярны, но меня иногда поражает смелось проектировщиков, сопрягающих 2 пролета по 24 м на 4-5 стойках 40х40 см. В стойке 120 см и больше, я думаю, независимо от того, был ли проведен расчет по п.3.100*, таких трещин не найдешь. Да и смотрятся тонкие стойки не особо хорошо. Но если деваться некуда - надо их обязательно проверять на продольную трещину.