5. Балки и балочные конструкции. Обеспечение прочности ж/б балок по нормальным и наклонным сечениям.

Балка - это изделие из металла, ж\б, дерева применяемые в промышленном и гражданском строительстве.

В зависимости от числа опор и характера опорных закреплений различают балки: однопролетные балки, многопролетные балки, консольные балки, балки с заделанными концами, разрезные балки, неразрезные балки и др. Прямоугольные сечения целесообразны при относительно большой высоте и малой ширине балки.

По форме поперечного сечения различают балки: - прямоугольные, - тавровые. - двутавровые, - коробчатые и др.

По назначению балки: основные (продольные балки, балки,перекрывающие пролет между опорами) и вспомогательные (поперечные, перекрывающие расстояния между др. балками). Система продольных и поперечных балки называются балочной клеткой.

Расчет балок обычно производят на прочность, жесткость и устойчивость по законам сопротивления материалов. Балки рассчитывают на нагрузки: постоянную (от собств. массы и массы опирающейся на нее конструкции) и временную или полезную.

Железобетонные балки изготовляют монолитными и сборными. Монолитные балки конструируются как многопролетные неразрезные, обычно имеют прямоугольное или тавровое сечение; последнее чаще встречается в ребристых конструкциях (при монолитной связи балки с плитой), реже — в виде самостоятельных балках. В сборном железобетоне широко применяют однопролетные балки различных сечений: прямоугольного, таврового, двутаврового, полого, п-образного и т. д. Сборные многопролетные неразрезные балки выполняются из нескольких элементов, соединяемых в процессе монтажа. Получили распространение предварительно напряженные железобетонные балки.

Расчет по нормальному сечению - условие прочности ж\б изгибаемого элемента в общем случае имеет вид:

М=меньше или = М пред, где М максимально возможный момент в сечении, а М пред - предельный момент который может воспринять сечение, зависит от формы и размера сечения, прочности бетона и армирования.

Расчет по наклонным сечениям-от действия поперечных сил. ,

Действие поперечной силы Q в однопролетной ж\б балке.

Из эпюры видно, что самое большое значение силы Q имеет в приопорных зонах. Сила Q вызывает в сечении балки касательное напряжение Т (тау) действует на ней тральные оси балки

В наклонном направлении действует максимальное растягивающее напряжение.

Вследствие этого в бетоне в при опорной зоне образуются трещины, поэтому необходимо предусмотреть поперечную арматуру (хомуты). Воспринимающую поперечную силу Q. В расчете, как правило, диаметр хомутов назначается по рекомендации, вблизи опор хомуты ставятся чаще, а в пролете реже..

С- горизонтальная проекция опасного наклонного сечения. Со- горизонтальная проекция наклонной трещины, Q-значение поперечной силы в расчетном сечении; Qb- часть поперечной силы воспринимаемая бетоном, Qswl-растягивающее усилие в хомуте. Q = Qb+ Qswl - сумма - часть поперечной силы воспринимаемая хомутами.

Asw- площадь поперечного сечения хомутов, Rsw - расчетное сопротивление поперечной арматуры. Qswl= Rsw*Asw.

Нормы предусматривают обеспечение прочности на действие поперечной силы в двух направлениях:

*по наклонной полосе между наклонными трещинами

*по наклонной трещине (по условию Q меньше или равно Qb+ Qsw)