62. Какие условия обеспечивают прочность изгибаемых элементов таврового профиля?

В расчете на прочность таврового сечения с полкой в сжатой зоне встречаются два случая

1)нейтральная ось проходит в полке;2)нейтральная ось пересекает ребро

Расчетный случай таврового сечения может быть определен следующим образом:

если изгибающий момент от расчетных нагрузок оказывается меньше момента внутренних сил, воспринимаемых сжатой полкой таврового сечения, относительно центра тяжести растянутой арматуры или равен ему, то нейтральная ось проходит в полке, т.е. x £ h_f’

M £ M_f = R_b × b_f × h_f’ × (h₀ – 0,5 h_f’).

Если условие не выполняется, то x > h_f’ и нейтральная ось проходит в ребре. (рис1)

Случай 1 - нейтральная ось проходит в полке, т.е. x £ h_f’

Тогда расчет не отличается от расчета прямоугольных сечений:

M £ R_b × b_f × x × (h₀ - x/2); R_s × A_s = R_b × b_f × x (рис2)

Случай 2 - нейтральная ось пересекает ребро, т.е. x > h_f’.

Тогда сжатая зона состоит из полки и части ребра:

M £ R_b × (b_f‘ – b) × h_f’ × (h₀ - h_f’/2) + R_b × b_f × x × (h₀ - x/2)

R_s × A_s = R_b × (b_f‘ – b) × h_f’ + R_b × b_f × x (рис3)

63. Какие установлены требования по вводимой в расчет прочности ширины свесов сжатой пол­ки элементов таврового профиля? Как назначается ширина свеса полки, вводимой в расчет таврового сечения?

Изгибаемые элементы таврового сечения с полкой в сжатой зоне весьма широко распространены. В тавровом сечении различают полку шириной b_f’ и толщинойh_f’ и ребро ширинойbи высотойh.

Тавровые сечения в монолитном железобетоне – основная конструктивная форма балок ребристых перекрытий и покрытий, а в сборном железобетоне – основная конструктивная форма ребристых плит, фундаментных балок, ригелей рам, подкрановых и стропильных балок и др.

Вводимая в расчет ширина свесов полок сжатой зоны таврового сечения ограничивается нормами, поскольку при большей их ширине нарушается равномерность распределения сжимающих напряжений.

Ширина свеса полки aв каждую сторону от ребра не должна превышать половины расстояния в свету между соседними ребрами и 1/6 пролета рассчитываемого элемента. Кроме того, если расстояния между поперечными ребрами больше расстояния междупро дольными ребрами или если поперечные ребра отсутствуют, то приh_f’ < 0,1hвводимая в расчет ширина свеса полки в каждую сторону от ребра не должна быть более 6h_f’, т. е.b_f’b+12h_f’.

Для отдельных балок расчетная ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть: при h_f’0,1hне более 6h_f’, т. е.b_f’b+12h_f’; при 0,05hh_f’ < 0,1hне более 3h_f’;

при h_f’ < 0,05hсвесы полки в расчет не вводят и сечение рассчитывают как прямоугольное с размерамиbиh. (рис)

При расчете по несущей способности элементов двутаврового и коробчатого сечений их приводят к эквивалентному тавровому.

При замене двутаврового и коробчатого сечений тавровым свесы растянутой полки отбрасывают, так как бетон, расположенный ниже нейтральной оси, не участвует в восприятии продольных усилий, а вся растянутая арматура сосредоточена в ребре с сохранением неизменной величины рабочей высоты сечения h₀. (рис)

рис1

рис2

рис3

рис4