2. Конструктивные особенности изгибаемых ж/б элементов.

Наиболее распространенные изгибаемые элементы железобетонных конструкции - плиты и балки. Балками называют линейные элементы, длина которых значительно больше поперечных размеров h и b. Плитами называют плоские элементы, толщина которых h, значительно меньше длины L , и ширины b, из плит и балок образуют многие железобетонные конструкции, чаще других - плоские перекрытия и покрытия, сборные и монолитные, а также сборно-монолитные. Плиты в монолитных конструкциях делают толщиной 50 ... 100 мм, в сборных - меньшей толщины.

Плиты и балки могут быть однопролетными и многопролетными. Такие плиты деформируются подобно балочным конструкциям различного рода нагрузках, если значение последних не изменяется в направлении, перпендикулярном пролету. Армируют плиты сварными сетками. Сетки укладывают в плитах так, чтобы стержни их рабочей арматуры располагались вдоль пролета и воспринимали растягивающие усилия, возникающие в конструкции при изгибе под нагрузкой, в соответствии с эпюрами изгибающих моментов. Поэтому сетки в плитах размещаются понизу, а в многопролетных плитах - также и поверху, над промежуточными опорами.

С тержни рабочей арматуры принимают диаметром 3 .. .10 мм, располагают их На расстоянии (с шагом) 100 ... 200 мм одна от другого. Защитный слой бетона для рабочей арматуры принимают не менее 10 мм, в особо толстых плитах (толще 100 мм) - не менее 15 мм.

П оперечные стержни сеток (распределительную арматуру) устанавливают для обеспечения проектного положения рабочих стержней, уменьшения усадочных и температурных деформаций конструкций, распределения местного воздействия сосредоточенных нагрузок на большую площадь. Общее сечение поперечных стержней принимают Не менее 10 % сечения рабочей арматуры, размещенной в месте наибольшего изгибающего момента; располагают их с шагом 250 ... 300 мм, но не реже чем через 350 мм. Армирование плит отдельными стержнями с вязкой их в сетки вручную с помощью вязаной проволоки применяют в отдельных случаях (плиты сложной конфигурации в плане или с большим числом отверстий и т. д.), когда стандартные сварные сетки не могут быть использованы, ж\б балки могут быть прямоугольного, таврового, двутаврового, трапециевидного сечения. Высота балок h колеблется в широких пределах; она составляет 1/10 ... 1/20 часть пролета в зависимости от нагрузки и типа конструкции. В целях унификации высоту балок назначают кратной 50 мм, если она не более 600 мм, и кратной 100 мм - при больших размерах, из которых предпочтительнее значения, кратные 100 мм до высоты 800 мм, затем высоты 1000, 1200 мм и далее кратные 300. Ширину прямоугольных поперечных сечений b принимают в пределах (0,3 ... 0,5) h, а именно значения 100. 120, 150,200, 220, 250 мм ( далее, кратные 50 мм, из которых предпочтительнее 150, 200 мм и далее кратные 100). Для снижения расхода бетона ширину балок назначают наименьшей. В поперечном сечении балки рабочую арматуру размещают в растянутой зоне сечения в один или два ряда. В балках шириной 150 мм и более предусматривают не менее двух продольных (доводимых до опоры) стержней: При ширине Менее 150 мм допускается установка одного стержня (одного каркаса). В железобетонных балках одновременно с изгибающими моментами действуют поперечные сипы, что вызывает необходимость устройства поперечной арматуры. Продольную и поперечную арматуру объединяют в сварные каркасы, а при отсутствии сварочных машин вязаные. Вязаные каркасы весьма трудоемки, их применяют лишь в случаях, когда по местным :условиям изготовление сварных каркасов невозможно. Плоские сварные каркасы объединяют в пространственные с помощью горизонтальных поперечных стержней, устанавливаемых через 1 .. .1,5 м. По расчетно-конструктивным условиям расстояние в продольном направлении между поперечными стержнями (или хомутами) в элементах без отгибов должно быть: в балках высотой до 400 мм - не более h/2, но не более 150 мм; в балках высотой выше 400 мм - Не более h/3, но не более 500 мм. Это требование относится к приопорным участкам балок длиной 1/4 пролета элемента при равномерно распределенной нагрузке, а при сосредоточенных нагрузках, кроме того, и на протяжении от опоры до ближайшего груза, но не менее 1/4 пролета. Поперечные стержни (хомуты) в балках и ребрах высотой более 150 мм, ставят, даже если они не требуются по расчету; при высоте менее 150 мм поперечную арматуру можно не при менять, если удовлетворяются требования расчета. Вместо поперечных стержней или в дополнение к ним в балках можно применять наклонные стержни. Они работают эффективнее поперечных стержней, поскольку больше соответствуют направлению главных растягивающих напряжений балки. Однако при изготовлении балок удобнее использовать поперечные стержни и поэтому они предпочтительнее. Наклонные стержни обычно размещают под углом 45⁰ к продольным. В высоких балках (более 800 мм) угол наклона может быть увеличен до 60⁰; в низких балках, а также при сосредоточенных грузах угол наклона уменьшают до 3О⁰. Наиболее рациональная форма поперечного сечения изгибаемых предварительно напряженных элементов двутавровая; при толстой стенке – тавровая.

Особенности работы ж/б конструкций

А) Диаграмма «Ϭ - ε» для бетона имеет не линейный характер и зависит от времени => работа ж/б конструкций не подчиняется закону Гука

Б) Несправедлива гипотеза плоских сечений (сечения плоские до деформации остаются плоскими после деформации)

В) После проявления трещин ж/б теряет сплошность (перестаёт быть сплошным телом и разделяется на отдельные блоки). Трещины м.б: нормальные и наклонные к продольной оси элемента.