“Балтикторгсистем” - строительная фирма

Проследим на примере балки, защемленной на двух опорах, сущность процесса перераспределения изгибающих моментов (рис. 9.2,а).

С образованием на одной из опор пластического, шарнира при нагрузке Р0 балка начинает работать по новой схеме — с одной защемленной и другой шарнирной опорой (рис. 9.2,6). Появление пластического шарнира на второй опоре при увеличении нагрузки на А1Р0 превращает балку в свободно опертую (рис. 9.2,в). Образование пластического шарнира в пролете при дополнительной нагрузке А2Р0 превращает балку в изменяемую систему, т. е. приводит к разрушению.

17—77

Обозначим предельные расчетные моменты в расчетных сечениях (в пластических шарнирах): Ма — на опоре А, Мв — на опоре В, Мщ, — в пролете (рис. 9.2, г). Расчетная предельная сила

Р=Р0 + Д1Р0 + Д,#>о. (9.2)

S r. F п

Рис. 9.1. Образование пласта- Рнс. 9.2. Перераспределение ческого шарнира в железобе- изгибающих моментов^ в ста-тонных балках тически неопределимой балке

Непосредственно перед разрушением изгибающие моменты в пролете и на опорах могут быть найдены из условия равновесия;

ХМ

Рис. 9.3. К расчету бал-кн, защемленной на опорах

момент балки, свободно лежащей на двух опорах.

Из уравнения (9.3) следует, что сумма пролетного момента в сечении с пластическим шарниром и долей опорных моментов, где образуются последующие шарниры, равна моменту простой балки (см. рис. 9.2,г).

Как следует из уравнения (9.1), момент в пластическом шарнире зависит от расчетного сопротивления арматуры и площади ее сечения. Поэтому в нашей власти вызывать любую последовательность в образовании пластических шарниров, а также выравнивать соответствующим подбором арматуры размеры расчетных

моментов, лишь бы при этом соблюдалось условие (9.3). На рис. 9.3 показаны возможные варианты перераспределения изгибающих моментов в защемленной балке.

Изгибающие моменты, найденные с учетом перераспределения усилий (выравненные моменты), выгодно отличаются от вычисленных по упругой схеме.

Расчет и конструирование статически неопределимых железобетонных конструкций по выравненным моментам приводят к экономии материалов и снижению стоимости, так как позволяют облегчить армирование отдельных сечений (что особенно важно для монтажных стыков сборных конструкций), применять однотипное армирование сварными сетками и каркасами пролетных и опорных сечений неразрезных конструкций, в которых при расчете по упругой схеме возникают различные изгибающие моменты. При значительных временных нагрузках расчет по выравненным моментам по сравнению с расчетом по упругой схеме может давать 20—30% экономии арматурной стали.