5.4. Розрахунок елементів таврового профілю

Тавровий профіль (рис. 5.8) у порівнянні з прямокутним перерізом, ширина якого дорівнює ширині полиці, має практично однакову несучу здатність, але значно меншу витрату бетону у зв’язку з меншими розмірами перерізу у розтягнутій зоні.

Таврові перерізи з полицею в розтягнутій зоні застосовують значно рідше, бо у цьому разі полиця не підвищує несучої здатності залізобетонного елемента. Такі перерізи розраховують як прямокутні, ширина яких дорівнює ширині ребра.

При розрахунку таврових перерізів можливі два випадки: 1 – нейтральна вісь пересікає полицю (рис. 5.8 а); 2 – нейтральна вісь пересікає ребро (рис. 5.8 в).

Розмежовують їх так. Визначають момент, що сприймає переріз при повністю стиснутій полиці

(5.17)

Якщо момент від зовнішнього навантаження М– нейтральна вісь перетинає полицю і тавровий переріз розраховують як прямокутний з шириноюb рівною ширині полиці за формулами п. 5.3 (рис. 5.8.б).

Рис. 5.8. До розрахунку елементів таврового, довотавровго та коробчастого перерізів: а – перший випадок розрахунку таврового перерізу; б – розрахунковий переріз для першого випадку; в – другий випадок розрахунку таврового перерізу; г – розрахункові перерізи для другого випадку; д – дійсний та розрахунковий двотавровий переріз; е – дійсний та розрахунковий коробчастий переріз

Коли ж момент – нейтральна вісь перетинає ребро і тавровий переріз (рис. 5.8,в) поділяють на два прямокутних ( рис. 5.8, г). Площу арматури A_s1 обчислюють як для прямокутного перерізу шириною та висотоюh, а площу арматури A_s2 як для прямокутного перерізу шириною b і висотою h (h – висота таврового перерізу). Повна площа арматури .

5.5. Розрахунок елементів двотаврового та коробчатого профілів

Такі перерізи розраховують на міцність без урахування розтягнутого бетону. Елементи двотаврового профілю (рис. 5.8, д) розраховують аналогічно до таврових перерізів з полицею у стиснутій зоні завширшки . При цьому розрахунковою є вся арматура, розміщена в розтягнутій зоні.

Коробчастий переріз (рис. 5.8, є) зводять до еквівалентного двотаврового з шириною ребра b, яка дорівнює сумі розмірів усіх ребер b_i, і висотою, що дорівнює висоті профілю. Отже, і коробчасті перерізи розраховують на міцність, як таврові з полицею у стиснутій зоні без урахування розтягнутого бетону. При цьому розрахунковою є також вся поздовжня арматура , розміщена в розтягнутій зоні.

Контрольні запитання

1. Яку конструкцію можна назвати плитою? балкою?

2. Яка мінімальна товщина плит? З яких умов її вибирають?

3. Як армують монолітні плити?

4. Яких перерізів бувають балки? Як вибирають їх висоту та ширину (інші розміри)?

5. Яке армування балок називають одиночним? Як при цьому розміщують арматуру в поперечному перерізі?

6. Викресліть та поясніть армування прямокутного перерізу з подвійною арматурою.

7. Яку приймають відстань між стержнями по ширині та висоті перерізу балки?

8. Який мінімальний відсоток армування балок? Від чого він залежить?

9. Покажіть схему армування балки зварними каркасами. Поясніть її.

10. Як визначають діаметр та крок поперечних стержнів у зварних каркасах?

11. У яких випадках поперечну арматуру в балках можна не ставити?

12. Опишіть армування балок в’язаними каркасами. Покажіть схему армування.

13. Як вибирають діаметр та крок хомутів у в’язаних каркасах для армування балок?

14. За яким принципом встановлюють поздовжню арматуру в елементах, що працюють на згинання?

15. Охарактеризуйте застосування криволінійної попередньо напружуваної арматури.

16. У яких випадках застосовують мішане армування конструкцій? Які переваги має це армування?

17. Який переріз найраціональніший для попередньо напружених залізобетонних конструкцій, що працюють на згинання? Чому?

18. Як конструюють приопорні ділянки попередньо напружених залізобетонних конструкцій?

19. Чому для елементів, що працюють на згинання, виконують розрахунки на міцність за нормальними та нахиленими перерізами?

20. Викресліть схему зусиль при розрахунку на міцність за нормальними перерізами елементів будь-якого симетричного профілю, що працюють на згинання. Запишіть основні розрахункові формули.

21. Як розраховують на міцність за нормальними перерізами елементи прямокутного профілю з одиночною арматурою, що працюють на згинання?

22. Як розраховують на міцність за нормальними перерізами елементи прямокутного профілю з одиночною арматурою, що працюють на згинання, за допомогою таблиць?

23. Як розраховують на міцність за нормальними перерізами елементи таврового профілю, що працюють на згинання?

24. Як розраховують на міцність за нормальними перерізами елементи двотаврового та коробчастого профілів, що працюють на згинання?

Розділ 6