Особенности работы железобетонных балок под нагрузкой.

 Железобетонные балки под действием равномерно распределенной нагрузки разрушаются по следующей схеме: в середине балки возникают вертикальные (перпендикулярные к оси балки) трещины, с уда­лением от середины трещины уменьшаются и наклоняются (угол наклона может составлять около 40°), вблизи опор ширина рас­крытия наклонных трещин снова увеличивается.

Схема разрушения железобетонной балки (арматура условно не показана)

Трещины в железобетонных балках неизбежны и допустимы в установленных нормами пределах (которые определяются условиями их работы). Цель постановки арматуры — предотвратить раз­рушение балки, которое обычно возникает в результате чрезмер­ного раскрытия трещин, появляющихся в растянутой зоне бето­на. В местах образования трещин растягивающие усилия воспри­нимает арматура, а на участках между трещинами арматура и бетон работают совместно. Железобетонная балка поэтому при прочих равных условиях может быть в 20 раз прочнее бетонной.

Схемы армирования железобетонных балок:

а) отгибами продольной арматуры на опорах; б) поперечными стержнями

(хомутами) на приопорных участках; 1 — нормальное сечение;

2 — наклонное сечение;

Рационально, когда арматура располагается перпендикулярно к трещине. Этому условию удовлетворяет продольная рабочая ар­матура, расположенная в растянутой зоне бетона перпендикуляр­но к оси нормального (перпендикулярного к оси балки) сечения. В наклонном сечении (проведенном по наклонной трещине) перпендикулярно трещине можно располагать отгибы ,но их устройство трудоемко и на практике они при­меняются редко, чаще ставятся вертикальные стержни, которые объединяются в сварные или вязаные каркасы (попереч­ные стержни в сварных или хомуты в вязаных каркасах).

Попереч­ные стержни, пересекая наклонные трещины, обеспечивают проч­ность наклонного сечения (наиболее опасными участками, на ко­торых могут образовываться наклонные трещины, при равномерно распределенной нагрузке являются участки вблизи опор, равные ¼ длины балки.

Расчет железобетонных балок на прочность заключает­ся в определении необходимого количества рабочей продольной ар­матуры (числа стержней и диаметров) для обеспечения прочно­сти нормального сечения, а также в определении диаметра и шага постановки поперечных стержней для обеспечения прочности на­клонных сечений.