Железобетонные конструкции
В России железобетонные элементы принято рассчитывать: по 1-ой и 2-ой группе предельных состояний: по несущей способности (прочность, устойчивость, усталостное разрушение); по пригодности к нормальной эксплуатации (трещиностойкость, чрезмерные прогибы и перемещения). Задачи расчета железобетонных конструкций по 1-й группе предельных состояний включают: проверка прочности конструкций (нормальные, наклонные, пространственные сечения); проверка конструкции на выносливость (при действии многократно повторных нагружений); проверка устойчивости конструкций (формы и положения). Армирование конструкций выполняется, как правило, отдельными стальными стержнями или сетками, каркасами. Диаметр стержней и характер их расположения определяется расчётами. При этом соблюдается следующий принцип — арматура устанавливается в растянутые зоны бетона либо в сжатые зоны при недостаточной прочности последней, а также по конструктивным соображениям. При расчете железобетонных изгибаемых элементов основной целью является определение требуемой площади рабочей арматуры в соответствии с заданными усилиями (прямая задача) или определение действительной несущей способности элемента по заданным геометрическим и прочностным параметрами (обратная задача). По характеру работы выделяют изгибаемые элементы (балки, плиты), центрально и внецентренно сжатые элементы (колонны центрально и внецентренно растянутое элементы (элементы ферм). Изгибаемые элементы (балки, плиты) При из ибе любого элемента в нём возникает сжатая и растянутая зоны (см. рисунок), изгибающий момент и поперечная сила. Изгибаемые железобетонные элементы, как правило, рассчитывают по прочности следующих видов сечений: по нормальным сечениям — сечениям, перпендикулярным продольной оси, от действия изгибающего момента, по наклонным сечениям — при действия поперечных сил (срез или раздавливание сжатой зоны бетона), по наклонной полосе между наклонными сечениями (трещинами), от действия момента в наклонном сечении. Элементы конструкции: Верхняя (сжатая) арматура Нижняя (растянутая) арматура Поперечная арматура Распределительная арматура Верхняя арматура может быть растянутой, а нижняя сжатой, если внешняя сила будет действовать в противоположенном направлении. Основные параметры конструкции: L — пролёт балки или плиты, расстояние между двумя опорами. Обычно составляет от 3 до 25 метров H — высота сечения. С увеличением высоты прочность балки растёт пропорционально H? B — ширина сечения a — защитный слой бетона. Служит для защиты арматуры от воздействия внешней среды s — шаг поперечной арматуры. Арматура (2), устанавливаемая в растянутую зону, служит для упрочнения железобетонного элемента, бетон в которой в силу своих свойств быстро разрушается при растяжении. Арматура (1) в сжатую зону устанавливается обычно без расчёта (из необходимости приварить к ней поперечную арматуру), в редких случаях верхняя арматура упрочняет сжатую зону бетона.