Типи завдань з розрахунку елементів, що згинаються

Прямокутного перерізу

При розрахунку міцності залізобетонних конструкцій виділяють два типи завдань:

I тип –перевірка міцності, заданого перерізу елемента.

II тип –розрахунок перерізів:

а) підбір арматурипри відомих розмірах перерізу елемента під заданий силовий фактор;

б) підбір розмірів поперечного перерізу елемента та арматуриу ньому під заданий силовий фактор.

Алгоритм розв'язання задач наведено у таблицях 2 – 4.

Розрахунок елементів, що згинаються таврового перерізу

З одиночною арматурою

Загальні відомості

Таврові перерізи зустрічаються у практиці будівництва як окремих елементів - балок, а як і у складі конструкцій - в монолітних ребристих і збірних панельних перекриттях. Тавровий переріз складається зполки – горизонтального таребра – вертикального елементів. Полиця може знаходитись у стиснутій або розтягнутій зонах (рис. 12, 13).

Несуча здатність залізобетонного елемента залежить від площі перерізу бетону розтягнутої зони. Тому порівняно з прямокутним перерізом тавровий переріз значно вигідніший, т.к. при одній і тій же здатності бетону, що несе, витрачається менше внаслідок скорочення розмірів розтягнутої зони. З тієї ж причини тавровий перетин з полицею в стислій зоні доцільніше т.к. полиця в розтягнутій зоні не підвищує здатність елемента, що несе.

Мал. 12. Таврові перерізи в окремих балках:

а - балка з полицею в розтягнутій зоні;

б - балка з полицею в стислій зоні

Мал. 13. Таврові перерізи у складі перекриттів

а – тавровий переріз пустотної плити;

б - тавровий переріз у складі монолітного ребристого перекриття;

в – тавровеперетин у складі збірного перекриття

Розрахунок елементів, що згинаються таврового перерізу

З полицею в розтягнутій зоні

Мал. 14. До розрахунку таврових перерізів з полицею в розтягнутій зоні

У цьому випадку полиця знаходиться у розтягнутій зоні. Розтягнутий бетон у розрахунку не враховують, тому що в ньому є тріщини. Тому розрахунок міцності таких елементів виконують як прямокутних перерізів із розмірами.

Розрахунок елементів, що згинаються таврового перерізу

З полицею в стиснутій зоні

При розрахунку згинальних елементів таврового перерізу з полицею в стиснутій зоні в залежності від положення нейтральної осі можливі два випадки розрахунку:

- нейтральна вісь знаходитьсяв межах полиці (1 випадок);

- нейтральна вісь знаходитьсяв межах ребра > (2 випадок).

Визначення випадку розрахунку

Мал. 15. Схема зусиль щодо визначення випадку розрахунку

згинальних елементів таврового перерізу

Припустимо, що нейтральна вісь проходить внизу полиці, тобто. вся полиця стиснута і тоді.

Рівнодіючі нормальні напруги в стислому бетоні і в розтягнутій арматурі рівні:

, .

Плечо внутрішньої пари сил.

Розглянемо рівновагу елемента (рис. 15) під дією згинального моменту від навантаження та внутрішніх зусиль, що виникають у стислому бетоні та розтягнутій арматурі.

1. ;

; ; .

Якщо , то , тобто. нейтральна вісь знаходиться в межах полиці і матимемо 1 випадок розрахунку таврових перерізів.

Якщо > , > , тобто. нейтральна вісь знаходиться в межах ребра і матимемо 2 випадок розрахунку таврових перерізів.

Дані рівняння застосовують визначення випадок розрахунку таврових перерізів під час вирішенняI типу задач –перевірки міцності, заданого перерізу елемента.

2. ;

; ; .

Вираз являє собою згинальний момент, що сприймається стиснутою полицею.

Дані рівняння застосовують визначення випадок розрахунку таврових перерізів під час вирішенняII типу завдань – розрахунку перерізів елемента.