2 Алдын ала кернелген иілетін элементтерде арматураларды иілу моменті эпюрасына және көлденең күшке байланысты орнатады.

Иілетін элементтердің ең қолайлы қимасы қоставрлы болып саналады, ал қабырғасы қалың болса таврлы етіп қабылданады.

Кернелетін арматураны созылатын аймақтарда келесідей етіп орналастырады:

Сурет 6,4. Арматура орналастыру мысалдары.

а- аса берік сымдармен; б- ауыспалы қималы сырықтармен; в- шоқтармен немесе қанаттармен.

Алдын ала кернелген арқалықтарда тірек маңайындағы аймақтарды конструкциялау аса маңызды болып табылады. Өйткені, бұл жерде арматураның қысу күші бүйірдегі анкерлер арқылы бетонға беріледі. Сонымен қатар, бұл жерде жергілікті кернеулер максималды болғандықтан сызаттар пайда болуы мүмкін. Сондықтан, бұл аймақтарды қосымша көлденең арматуралармен күшейту керек, олар пісірілген қаңқалар немесе қамыттар түрінде болады.

3 Кернелген ТБ элементтерін дайындаған кезде арматураны бүйір жағында бекіту үшін анкерлі құрылғыларды қолданады (сурет 6,5):

Сурет 6,5. Анкерлі құрылғылар.

а- шығарылған бас; б- бөліктермен қосу; в -сақиналарды пісіру; г- шетінде гайкасы бар сырық; д- қысылған шайба; е- киілетін шайбасы бар.

4 Иілетін элемент деп, бір иілу моменті немесе иілу моменті мен көлденең күші бар элементті айтамыз.

Мысалы ретінде бір аралықты ТБ арқалықты алайық. Екі тіректе еркін жатыр және екі симметриялы жүктеме шоғырланып әсер етуде(сурет 6,6). Жүк арасындағы аймақта таза иілу орын алады; көлденең күш Q=0. Жүктеудің белгілі бір кезінде бетонның созылған аймағында нормальді сызаттар пайда болады (бойлық өске перпендикуляр). Иілу моменті және көлденең күші әсер ететін аймақта көлбеу сызаттар орын алады.

Сурет 6,6. Иілетін элементтің сұлбасы.

Нормальді армирленген иілетін элементтерде бұзылу созылған арматурадан басталады. Болат ағу шегіне жеткен кезде бетонның қысылған аймағының биіктігі күрт азаяды. Тек қана арматурасы көп элементтерде бұзылу қысылған бетоннан басталады. Бұл кезде арматураның беріктігі толық пайдалынбайды да, экономикалық тұрғыдан тиімсіз болады.

Арқалықтың нормальді бойымен бұзылу түріне байланысты есептеудің екі түрі аыратылады:

• Бірінші жағдай, элементтің бұзылу себебі арматураның бұзылуынан болады;

• Екінші жағдай, элементтің бұзылуы бетонның қысылу аймағында болғандықтан болады.

Егер басты созатын кернеулер мәні бетонның созылуға беріктігін асырса, көлбеу сызаттары пайда болады (сурет 6,7).

Сурет 6,7. Көлбеу сызаттарынан пайда болған бұзылу.

Жүктеудің әрі қарай өсуімен сызаттар әрі қарай ашылып, үстіндегі бетон жаншылады, салдарынан элемент бұзылады. Көлденең қамыт арматурасында да кернеу шегіне жетеді, ал бойлық арматурадағы кернеу шектік мәніне дейін жетпеуі де мүмкін.

Дәріс 7. Иілген ТБ элементтерін нормальді және көлбеу қимасы бойынша есептеу

1. Бір арматурасы бар тік төртбұрышты және таврлы қималы элементтердің нормальді қимасы бойынша беріктігіне есептеу.

2. Иілетін элементтердің көлбеу қимасы бойынша көлденең күшке есептеу.

3. Көлденең сырықтарды есептеу

1 Кез келген симметриялы формалы элементті беріктікке нормальді қима бойынша есептегенде, элементтің шектік жағдайда тепе-теңдікте тұрғанын қабылдайдыΣМ=0жәнеΣХ=0.

Кернелмейтін бір арматурамен армирлеген кезде ΣХ=0 теңдігін келесі түрде жазуға болады:

R_bA_bc= R_sA_s(1.15)

Ал ΣМ=0 теңдігін келесі түрде жазуға болады:

М ≤ М_u= R_bA_bcz_b = R_bS_bc(1.16)

Сурет 7,1. Иілген элементті есептеуде

а- кернеу мен күштің сұлбасы; б- бұзылу сұлбасы.

А_b= bx;  z_b= h_o- 0,5x;  S_b= А_b z_b = bx(h_o- 0,5x)

R_bbx = R_sA_s;   x = R_sA_s/(R_bb)(1.17)

ξ = x/h_o= R_sA_s /(R_bbh_o);      M ≤ R_bbx(h_o- 0,5x)(1.18)

Мұндағы,

ξ – қысылатын аймақтың салыстырмалы биіктігі.

Сонымен қатар, қысылатын аймақтың ауырлық центрімен өтетін өс арқылы момент көмегімен өрнектеуге болады:

M ≤ R_sA_s(h_o- 0,5x)(1.19)

(1.17),(1.18),(1.19) формулаларын бірге қолданады. Олар келеді егер x<ξ_Rh_o, мұндағы ξ_R- қысылатын аймақтың шектік салыстырмалы биіктігі, бұл кезде арматурадағы созу кернеуі шектік мәнге ие болады σ_s→R_s.

ξ_R= x_R/h_o = ω/{1 + σ_sR/σ_scu (1 - ω/1,1)}(1.20)

Элементтің көтеру күші бірдей болған жағдайда, арматура қимасы соғұрлым кіші болады, егер h_o жұмысшы қиманың биіктігі ұлғайса. Яғни арматурасы көп және аз қималарды алуға болады.

Армирлеу коэффициенті

μ = A_s/(bh_o)(1.21)

Және армирлеу үлесі μ100, келесі қатынастарды ескергенде bxR_b= R_sA_s жәнеξ=x/h_oкелесі түрде көрсетілуі мүмкін:

μ = ξR_b/R_s;     100μ = 100ξR_b/R_s(1.22)

Осы жерде төртбұрышты қимадағы арматура үлесінің максималды мәнін табуға боладыξ_R.

Таврлы қималар көп жағдайда жеке элемент немесе құрастырмалы, монолитті конструкциялар құрамында кездестіруге болады. Таврлы қималы элемент полка және қабырғадан тұрады, көбінесе бір арматуралы болып келеді(сурет 7,2).

Сурет 7,2. Таврлы қима.

Төртбұрышты элементке қарағанда таврлы элемент тиімді болып саналады, өйткені көтеру қабілеті бірдей болғанымен бетон шығыны аз болады. Полкалардың ені үлкен болған жағдайда қабырғадан ең үлкен аралықта жатқан свесте кернеу аз болады. Сондықтан, есептерде полкалар свесінің эквивалентті енін b'_f кіргізеді, нормалар қажет еткенде мәнін шектеп отырады.

Егер қысылған аймақтың астыңғы шегі полка аралығында жатса (сурет 7,2 б), онда таврлы қиманы тік төртбұрышты сияқты есептейді, өлшемдері b'_f және h₀, өйткені созылған аймақтың бетоны көтеру қабілетіне әсер етпейді.

Есептік формулалар (кернелмеген элементтер үшін):

Rbb'f x = RsAs	(1.23)
M ≤ Rbb'f (ho- 0,5x) немесе M ≤ αmRbb'f ho2	(1.24)

Егер қысылған аймақтың астыңғы шегі полкадан төмен орналасса, онда қиманың қысылған аймағы қабырғаның қысылған аймағынан және полка свесінен тұрады.

Қысылған аймақтың астыңғы шегі келесі теңдеумен анықталады

RsAs= Rbbx + Rb(b'f- b)h'f

(1.25)

Созылған арматурадағы біркелкі әсер ететін күштер арқылы өтетін нүкте бойымен момент бойынша беріктік шарты:

M ≤ Rbbx (ho- 0,5x) + Rb(b'f - b) h'f(ho – 0,5 h'f)

(1.26)

Таврлы қима үшін келесі шарт орындалуы тиісx≤ξ_Rh_o.