108. Как рассчитывают конструкции со смешанным армированием?

Если соблюдаются вышеприведенные условия (класс ненапрягаемой арматуры не выше А-Vи не выше класса напрягаемой, а отношение/_R0,5), то расчет выполняют обычными методами, принимая для напрягаемой арматурыS_pрасчетное сопротивление, равноеR_s_s6, а для ненапрягаемойS – равноеR_s. Если /_R0,5, то приходится поступать следующим образом: в зависимости от расчетного отношения /_R определяют значение_s6, затем совмещают расчетные диаграммы растяжения арматуры (аналогично показанному на рис. 55), из которых находят, какое напряжение_sв арматуреSсоответствует напряжениюR_s_s6 в арматуреS_p, – напряжение_sи принимают в качестве расчетного сопротивления арматурыS. Более точные результаты дает расчет на ЭВМ по специальным программам, в которых используются реальные диаграммы растяжения арматуры и сжатия бетона, фактическое положение каждого ряда стержней и т.д.

При использовании стали класса А-IIIв для напрягаемой и ненапрягаемой арматуры принимают расчетное сопротивление, равноеR_s: благодаря высоким пластическим свойствам напряжения в обоих видах арматуры перед разрушением практически выравниваются (для А-IIIв коэффициент_s6не применяют – см. вопрос 66). Центр тяжести ненапрягаемой арматурыSв поперечном сечении элемента желательно располагать ниже центра тяжести напрягаемойS_p – чем ближе арматура к растянутой грани, тем выше в ней напряжения, тем быстрее арматураSбудет «догонять» арматуруS_p.

При расчете наклонных сечений следует помнить не только об уменьшении силы обжатия по сравнению с полностью преднапряженным армированием, но и о том, что площадь продольной рабочей арматуры в опорных участках меньше, чем в пролете. Все это снижает не только трещиностойкость, но и прочность наклонных сечений.

109. Почему у балок с тонкой стенкой делают уширения в опорных участках?

Опорные реакции создают большие местные напряжения, которые могут привести к потере устойчивости стенки. Кроме того, чем тоньше стенка, тем больше в ней главные сжимающие напряжения, которые могут вызвать разрушение бетона по наклонной сжатой полосе (см. вопрос 83). Наконец, в балках таврового сечения уширения обеспечивают устойчивость опирания самих балок.

* Опасные сечения

Рис. 56

Рис. 57

110. Почему у двускатных балок два опасных сечения?

Потому что эпюра материалов M_u = N_szимеет у них не прямоугольную, а трапецеидальную форму, повторяющую очертание самой конструкции: плечо внутренней парыz силN_sиN_bменяется параллельно изменению высоты сечения (рис. 56,а). Эпюра моментовM от равномерно распределенной нагрузки наиболее близко подходит к эпюреM_u в двух местах – здесьM_u/Mимеют минимальное значение, здесь и расположены опасные сечения. Положение опасных нормальных сечений, зависящее от пролета, уклона верхней грани, высоты на опоре и схемы нагружения, определяют из выраженияd(M_u /M) /dx = 0, гдеx– продольная координата. Задачу можно решить также графически, построив эпюрыMиM_uи найдя сечения с минимальными расстояниями между ними (точность результата здесь зависит от масштаба и точности построений).

Заметим, что у двускатных балок может быть и одно опасное сечение, если они нагружены, например, одной сосредоточенной силой.