Изгибаемые элементы таврового профиля

и размеры
Расчетные случаи

как в отдельных железобетонных элементах — балках (балки покрытия, подкрановые

балки, фундаментные балки), так и в составе конструкций — в монолитных ребристых и сборных панельных перекрытиях (рис. 1).

9 лекция

Рис. 1. Изгибаемые элементы таврового сечения. 1- плиты; 2- балки

отдельные элементы

в составе конструкций

Области применения и размеры

правило, имеет одиночное армирование.
Тавровое сечение образуется из полки

и ребра.
В сравнении с прямоугольным (см. рис. 2) тавровое сечение значительно выгоднее, ибо при одной и той же несущей способности (несущая способность железобетонного элемента не зависит от площади сечения бетона растянутой зоны) расходуется бетона меньше вследствие сокращения размеров растянутой зоны. По той же причине более целесообразно тавровое сечение с полкой в сжатой зоне, так как полка в растянутой зоне не повышает несущей способности элемента.

половины расстояния в свету между ребрами с и не более

1/6 пролета рассчитываемого элемента

2) если hf ≥ 0,1h

bf ≤ b+12·hf

если 0,05h ≤ hf < 0,1h

bf ≤ b+6·hf

если hf < 0,05h

bf = b

При большой ширине полок участки свесов, более удаленные от ребра, напряжены меньше. Поэтому в расчет вводят эквивалентную ширину свесов полки bf1 (рис. 1). Она принимается равной:

случая положения нижней границы сжатой зоны: в пределах полки (рис.

3,а) и ниже полки (рис. 3,б).

x

b

h

x

b

h

As

As

Рис. 3. Расчетные случаи таврового сечения.

∑x=0; Ns=Nb

Rs·As ≤ Nper= Rb·bf ·hf (1)

Как определяется расчетный случай?

Сначала определяется ширина полки bf=b+2 bfl затем,

Если условие выполняется, то тавровое сечение рассчитывается по 1-му расчетному случаю, т.е. x ≤ hf

Если условие не выполняется, то тавровое сечение рассчитывается по 2-му расчетному случаю, т.е. x > hf

∑x=0; Ns=Nb M ≤

Mper= Rb·bf ·hf (ho-0,5hf ) (2)

Если условие выполняется, то тавровое сечение рассчитывается по 1-му расчетному случаю, т.е. x ≤ hf

Если условие не выполняется, то тавровое сечение рассчитывается по 2-му расчетному случаю, т.е. x > hf

располагается в пределах полки, т. е. x ≤ hf в

сечениях с развитыми свесами.
В этом случае тавровое сечение рассчитывают как прямоугольное с размерами bf и hо (пунктир на рис.4,а), поскольку площадь бетона в растянутой зоне на несущую способность не влияет.

При этом схема усилий и эпюра напряжений в сжатом бетоне остаются такими же, как и при расчёте прямоугольных сечений. Расчётными формулами являются:

Рис. 4. Тавровое сечение, как прямоугольное .

или по формуле

сечение составляет - ребро
Второе сечение составляют - полки.
x
b
h
Ns
Nb
Rb
M
Нейтраль. ось
zb2
b
x
b
As
As1
zb1
Ab1
bf

- b

As2

Ab2

Нижняя граница сжатой зоны размещается ниже полки, т. е. x ≤ hf , в сечениях со слаборазвитыми свесами.

В этих сесчениях:

Ns=Ns1+ Ns2

Ns1=Rs·As1

Ns2=Rs·As2

Nb=Nb1+ Nb2

Nb1=Rb·b·x

Nb2=Rb·(bf - b)·hf

2-й расчетный случай.

- b)·hf
Rs·(As1+ As2)= Rb·b·x+ Rb·(bf - b)·hf
(As1+ As2)=As
Rs·As= Rb·b·x+ Rb·(bf

- b)·hf

x = (Rs·As- Rb·(bf - b)·hf ) / (Rb·b)

отсюда:

этого таврового сечения:
M ≤

0,5hf )
Mper1=Ns1·zb1= Rs·As1(ho - 0,5x)=Rs·As1·ho(1- 0,5x/ho)=
Rs·As1· ho·(1- 0,5ξ)= Rs·As1·ho

·ζ

т.е.:

Mper= Mper1+ Mper2=

Rs·As1·ho ·ζ

M ≤

+ Rs·As2 (ho - 0,5hf )

Mper= Mper1+ Mper2=

Rs·As1·ho ·ζ

+ Rs·As2 (ho - 0,5hf )

Несущая способность по арматуре:

Условие прочности этого таврового сечения: