Бойынша берiктiк есебi

Иiлгiш темiрбетон элементтердiң жұмысын және қирау жағдайларын түсiну үшiн симметриялы қадалған екi күш әсер ететiн, екi тiректі бiр аралықты темiр бетон арқалықты қарастырамыз (12-сурет).

Арқалықтың екi күш аралығындағы бөлiгi таза иiлу жағдайында жұмыс жасайды, ол аралықта тек қана иiлу моментi әсер етедi, көлденең күш мәнi нөльге тең. Бұл аралықта күштiң белгiлi сатысында бетонның созылған бөлiгiнде қалыпты қималарда жарықтар пайда болады.

Арқалықта тiрек пен күштiң аралығындағы бөлiгiнде иiлу моментi М және көлденең күш әсер етедi. Бұл аралықта көлбеу жарықтар пайда болады. Осыған лайық иiлгiш элементтердiң берiктiгi қалыпты және көлденең қима бойынша есептеледi.

Иiлгiш темiрбетон элементтердiң қалыпты (нормаль) қима бойынша берiктiгi сыртқы күштерден пайда болатын iшкi күштерге есептеледi. Элементтiң берiктiгiн жоғалту жағдайларына байланысты қажетті формулаларды шығарып алуға болады. Мұндай жағдайлардың екi түрi бар. Бойлық арматураның саны мен механикалық қасиеттерiне байланысты иiлгiш темiрбетон элементтердiң қирау кезеңдерiнде қиманың екi түрлi жұмыс iстеуi байқалады. Элемент арматуралану дәрежесiне қарай керектi дәрежеде арматураланған және артық мөлшерде арматураланған деп екiге бөлiнедi. Қажетті дәрежеде арматураланған элементте қирау созылған арматураның ағуынан (созылуынан) басталады. Қимада “пластикалық топса” пайда болады, жарықтар өте күштi ашылады, майысу кенеттен өсе түседi, ол бетонның жоғарғы сығылған бөлiгiнiң жаншылуына қатты әсер етедi. Бұл жағдай үшiн есептiк формулалар теңдiк шарттарынан алынады. Ал артық мөлшерды арматураланған элементте қирау бетонның сығылған бөлiгiнен басталады. Мұндай жағдайларда арматура берiктiгi түгелдей пайдаланылмайды, созылған арматурадағы кернеу ағу шегiне жетпейдi. Мұндай жағдайда есептiк формулаларды теңдiк түрiнде алу мүмкiн болмайды.

Қима берiктiгi есебiнде сығылған бөлiктiң өлшемдерiнiң - және қиманың жұмысшы биiктiгiнiң - үлкен мәнi бар.

Иiлгiш элемент берiктiгiн жоюының екi жағдай арасындағы шекарасының орны есептеуде сығылған бөлiктiң салыстырмалы биiктiгi арқылы тағайындалады:

.

Арматурада ағу басталғандағы, яғни, созылған арматурадағы кернеу есептiк кедергi -ке жеткен кездегi шектiк мәнi деп белгiленедi. Егер болса, онда қирау 1-шi жағдай, ал болса, 2-шi жағдай бойынша өтедi.

Сығылған бөлiктiң шектiк салыстырмалы биiктiгi - темiр-бетонды құрайтын материалдардың қасиеттерiне байланысты.

Ол Ю.П. Гуща ұсынған эмпирикалық формуламен анықталады:

, (5.1)

мұндағы, арматурадағы кернеу; арматураның , кластары үшiн ; алдын ала кернеуленген арматураның және одан жоғары кластары үшiн , мұнда - арматура класына және оны тарту әдiсiне байланысты алынатын кернеу өсiндiсi, -сығылған арматурадағы шектiк кернеу.

болғанда , ал болғанда ;

, (5.2)

мұндағы, ; ауыр бетон үшiн ; жеңiл бетон үшiн .