Строим дом Мечты сбываются

Однопролетная балка: шарнирное опирание или защемление на опорах?

В этой статье я хочу рассмотреть выбор расчетной схемы для однопролетной балки, но всю эту информацию можно перенести и на однопролетную плиту.

В самом начале работы проектировщиком сложно бывает разобраться именно с выбором расчетной схемы. Есть шарнирное опирание, есть жесткое (так называемое защемление). На каком остановить свой выбор?

Я предлагаю вам рассмотреть работу балок с точки зрения их деформации. Это самый наглядный способ понять, как все устроено и к чему может привести наш выбор.

 

Что представляет собой шарнирное опирание? Это такие условия, когда концы балок не закреплены от поворота (условно, конечно).

Что представляет собой жесткая заделка (защемление)? Это такие условия, когда концы балок жестко зафиксированы на опоре и повернуться не могут.

Как это выглядит в реальности (естественно, перемещения на рисунке сильно утрированы, на самом деле они составляют миллиметры или даже доли миллиметров).

При шарнирном опирании балка под весом нагрузки прогибается вниз от опоры до опоры – ее ничто не сдерживает. В итоге мы получаем железобетонный элемент с растянутой нижней зоной (выделено на рисунке синим) и сжатой верхней. Растянутая зона в железобетоне всегда требует армирования. Поэтому в шарнирно опираемых балках основное армирование (рабочая арматура) устанавливается внизу – от опоры и до опоры.

При защемлении концы балки зафиксированы так, что она не может прогнуться вниз. В итоге возле опор балка остается как бы горизонтальной (поворот запрещен), а ближе к середине пролета уже начинает прогибаться вниз. В итоге прогиб такой балки намного меньше, чем прогиб шарнирно опертой. Этот прогиб проявляется где-то в средней трети пролета (показано на рисунке синим), а приопорная часть балки получается выгнутой в другую сторону (растянутая приопорная зона балки показана красным). По результатам анализа деформаций балки мы видим, что у нее три растянутых зоны: нижняя в пролете и верхние возле опор. А значит и армировать балку нужно не только в нижней зоне, но и в верхних приопорных. Зато, расходуя усилия на организацию защемления балки и на дополнительное армирование верхней зоны, мы получаем лучшую несущую способность: защемленные балки по сравнению с шарнирно опираемыми могут вынести бОльшую нагрузку и перекрыть больший пролет.

Когда применяют однопролетные железобетонные балки, защемленные на опорах? Когда не проходят по расчету шарнирные и нет возможности изменить как-то конструктивную схему так, чтобы принять более простое решение. Ведь защемить балки не всегда просто и не всегда дешево. Это нужно учитывать, принимая окончательное решение. И конечно же, нужно правильно их законструировать, чтобы получилось действительно жесткое соединение, а не серединка на половинку.

Успехов вам в работе!

Последняя статья на сайте

Мономах просто. Обучающий видео-курс. Урок 5. Колонны, балки, стены, проемы в стенах и перегородках

Предыдущий урок вы найдете здесь.

Пятый видео-урок обучающего курса "Мономах просто" посвящен созданию и редактированию колонн, балок и стен.

Прочитать статью

Новые статьи

Новое в блоге

Странные отношения с заказчиком

Иногда случаются странные вещи, и я не могу их объяснить.

Работа – работой, но отношения с людьми для меня всегда на первом месте. Нет нормальных отношений – работа тоже нормальной не будет.

Не так давно был  у меня случай. Человек нашел мой сайт, написал мне письмо и попросил помочь с двумя расчетами. Ок. Договорились о цене, сроках, выяснила все исходные данные и принялась за работу. Когда работа была выполнена, написала заказчику и сказала, что работа готова, после оплаты вышлю результаты.

Обычная вроде бы схема, никогда не подводила.

Прочитать статью

Изменение по ходу проекта – чем аукается?

Ох уж эти переделки… Иногда выучишь наизусть и содержимое чертежей, и ход их выполнения, пока десять раз переделаешь.

А знаете, чем чревато? Ошибками. Переделка – это всегда незамеченные замыленным глазом, не отловленные ошибки. Причем и проверщик не поможет: у проверщика тоже глаз замыливается…

Прочитать статью

Как у Бога за пазухой

Интересное дело. Конструктор чаще всего получает работу от архитектора, ну или от человека, выполняющего роль ГИПа – координатора между заказчиком и всеми исполнителями проекта. Напрямую от заказчика работа поступает редко и мимолетно – это обычно те люди, которые строят без проекта, но особо ответственные конструкции сами "проектировать" не рискуют.

Прочитать статью

Популярные статьи

Последние комментарии

  • Николас 14.02.2019 16:39
    Большое спасибо!

    Подробнее...

     
  • Иринa 14.02.2019 13:09  
  • Николас 14.02.2019 11:43
    Сообщение почему-то отобразилось не полностью. При сравнении p и R мы используем коэффициенты по ...

    Подробнее...

     
  • Николас 14.02.2019 10:11
    Значит, я неправильно описал ситуацию. При определении p

    Подробнее...

     
  • Иринa 14.02.2019 10:05
    Прочность определяется расчетом по первому предельному состоянию. Деформации - по второму. При расчете ...

    Подробнее...

     
  • Николас 14.02.2019 09:26
    Спасибо за ответ. Завышенный коэффициент при расчете по деформациям не идет в запас прочности? В чем ...

    Подробнее...

     
  • Иринa 14.02.2019 08:58
    Ваши коллеги ошибаются или сознательно нарушают нормативные требования. Завышенный коэффициент при ...

    Подробнее...