3. Понятие о минимальном проценте армирования

Для того, чтобы несущая способность железобетонного элемента работающего с трещинами в растянутой зоне по стадии разрушения была не меньше несущей способности бетонного элемента работающего до образования трещин устанавливают величины минимального процента армирования сечения в зависимости от площади бетонного сечения элемента , т.е. площадь арматуры в сечении элемента должна быть не менее минимальной площади ( ). Для изгибаемых элементов минимальный процент армирования сечения = 0,1%.

4. Типы задач по расчёту изгибаемых элементов прямоугольного сечения

При расчёте прочности железобетонных конструкций выделяют два типа задач:

I тип – проверка прочности, заданного сечения элемента.

II тип – расчёт сечений:

а) подбор арматуры при известных размерах сечения элемента под заданный силовой фактор;

б) определение размеров поперечного сечения элемента и арматуры в нём под заданный силовой фактор.

ЛЕКЦИЯ 8

Расчет изгибаемых элементов таврового сечения с одиночной арматурой

1. Общие сведения

2. Расчёт изгибаемых элементов таврового сечения с полкой в растянутой зоне

3. Расчёт изгибаемых элементов таврового сечения с полкой в сжатой зоне

1. Общие сведения

Тавровые сечения встречаются в практике строительства в виде отдельных элементов - балок, а так же в составе конструкций - в монолитных ребристых и сборных панельных перекрытиях. Тавровое сечение состоит из полки – горизонтального и ребра – вертикального элементов. Полка может находиться в сжатой или растянутой зонах (рис. 8а, 8б).

Несущая способность железобетонного элемента не зависит от площади сечения бетона растянутой зоны. Поэтому в сравнении с прямоугольным сечением тавровое сечение значительно выгоднее, т.к. при одной и той же несущей способности бетона расходуется меньше вследствие сокращения размеров растянутой зоны. По той же причине тавровое сечение с полкой в сжатой зоне более целесообразно т.к. полка в растянутой зоне не повышает несущей способности элемента.

а) б)

Рисунок 8.1 – Тавровые сечения в отдельных балках:

а – балка с полкой в растянутой зоне; б – балка с полкой в сжатой зоне

а)

б)

в)

Рисунок 8.2 – Тавровые сечения в составе перекрытий

а – тавровое сечение пустотной плиты;б – тавровое сечение в составе монолитного ребристого перекрытия; в – тавровое сечение в составе сборного перекрытия

2. Расчёт изгибаемых элементов таврового сечения

с полкой в растянутой зоне

Рисунок 8.3 – К расчёту тавровых сечений с полкой в растянутой зоне

В данном случае полка находится в растянутой зоне. Растянутый бетон в расчёте не учитывают, так как в нём имеются трещины. Поэтому расчёт прочности таких элементов выполняют как прямоугольных сечений с размерами .

3. Расчёт изгибаемых элементов таврового сечения

с полкой в сжатой зоне

При расчёте изгибаемых элементов таврового сечения с полкой в сжатой зоне в зависимости от положения нейтральной оси возможны два случая расчёта:

- нейтральная ось находится в пределах полки (1 случай);

- нейтральная ось находится в пределах ребра > (2 случай).

1) Определение случая расчёта

Рисунок 8.4 – Схема усилий при определении случая расчёта

изгибаемых элементов таврового сечения

Предположим, что нейтральная ось проходит по низу полки, т.е. вся полка сжата и тогда .

Равнодействующие нормальных напряжений в сжатом бетоне и в растянутой арматуре равны:

, .

Плечо внутренней пары сил .

Рассмотрим равновесие элемента (рис. 15) под действием изгибающего момента от нагрузки и внутренних усилий, возникающих в сжатом бетоне и растянутой арматуре .

1. ;

; ; .

Если , то , т.е. нейтральная ось находится в пределах полки и будем иметь 1 случай расчёта тавровых сечений.

Если > , то > , т.е. нейтральная ось находится в пределах ребра и будем иметь 2 случай расчёта тавровых сечений.

Данные уравнения применяют для определения случай расчёта тавровых сечений при решении I типа задач – проверки прочности, заданного сечения элемента.

2. ;

; ; .

Выражение представляет собой изгибающий момент, воспринимаемый сжатой полкой.

Если , то , т.е. нейтральная ось находится в пределах полки и будем иметь 1 случай расчёта тавровых сечений.

Если > , то > , т.е. нейтральная ось находится в пределах ребра и будем иметь 2 случай расчёта тавровых сечений.

Данные уравнения применяют для определения случай расчёта тавровых сечений при решении II типа задач – расчёта сечений элемента.