Тавровое сечение изгибаемых элементов, условие прочности.

При расчете балок таврового сечения различают два случая: сжатая зона бетона находится в пределах полки или ниже полки.

1 случай: Граница сжатой зоны находится в пределах полки (x≤h’_f). Тавровое сечение этого типа рассчитывается как прямоугольное с размерами b’_f иh.

Прочность сечения элемента будет обеспечена, если расчетный момент от внешней нагрузки не превысит расчетного момента внутренних усилий относительно центра тяжести сечения растянутой арматуры :

А уравнение проекций всех сил на горизонтальную ось

2 случай: Граница сжатой зоны расположена в ребре ( ). Тавровое сечение этого типа рассматривается с учетом сочетания прямоугольного сечения ребра ( ) и сжатых свесов ( ).

Из уравнения равновесия формируется условие прочности:

Где высота сжатой зоны определяется из уравнения равновесия ∑N=0:

10. Предварительное напряжение, виды, способы.

Предварительно напряженные конструкции – это такие конструкции, в которых в период изготовления создаются начальные растягивающие напряжения в основной рабочей высокопрочной арматуре, и как следствие, начальные сжимающие напряжения в затвердевшем бетоне и обычной арматуре. Предварительное напряжение на прочность конструкции влияния не оказывает. Цель предварительного напряжения: наиболее полное использование высопрочной арматуры, повышение трещиностойкости и жесткости. Использовать высокопрочную арматуру можно только с предварительным напряжением, т.к. без этого будут большие трещины. Повышение жесткости и трещиностойкости: в 1 и 2 стадии НДС кроме момента внешних сил добавляется сила обжатия Р, кот. нах-ся на расстоянии lоб от центра тяжести сечения→ М-Р* lоб, и момент образования трещин отдаляется.

Существует 2 вида создания предварительного напряжения:

1). Натяжение на упоры стенда или формы. Применяется в конструкциях малых и средних пролетов, изготовляемых в заводских условиях. Арматуру укладывают в форму до бетонирования, и после натяжения до заданного значения напряжения закрепляют на упорах. Затем элемент бетонируют. Когда бетон достигает необходимой передаточной прочности R_bp, арматуру освобождают с упоров. Стремясь восстановить свою первоначальную длину, арматура обжимает бетон.

2). Натяжение арматуры на бетон применяют главным образом для большепролетных конструкций. Сначала изготовляют бетонный или малоармированный элемент, в котором устраивают каналы или пазы для размещения напрягаемой арматуры. Размеры каналов превышают диаметр арматуры на 5-15 мм. Затем арматуру натягивают до заданного напряжения и закрепляют на торцах конструкций. В процессе натяжения арматуры происходит обжатие бетона. После этого канал заполняют цементным или цементно-песчаным раствором под давлением.

Способы создания предварительного напряжения:

1). Механический способ – натяжение при помощи гидравлических и винтовых домкратов, намоточных машин и т.п.

2). Электротермический способ. Сущность данного способа в том, что арматуру, снабженную по концам ограничителями, установленными на определенном расстоянии друг от друга, разогревают током до 300-350°С, в результате чего она удлиняется. Нагретые стержни укладывают в форму, при этом ограничители заводят за упоры формы. Упоры препятствуют укорочению стержней при остывании, благодаря чему в стержнях возникают заданные растягивающие напряжения. После укладки и твердения бетона арматуру отпускают с упоров и вследствие ее укорочения происходит обжатие бетона конструкции.

3). Электротермомеханический способ представляет сочетание электротермического и механического способов.

МЕТАЛЛИЧЕСКИЕ КОНСТРУКЦИИ