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

Как определить реакции на опорах при расчете в ПК Лира

Реакции на опорах

Есть такая сложность в проектировании, о которой я не раз писала. Это конструирование узлов опирания. Как бы правильно ни был посчитан и законструирован несущий элемент, если с опорами просчет – конструкция рискует стать аварийной. И чем легкомысленней относиться к узлам, тем больше риск.

Прочитать статью

Новые статьи

Новое в блоге

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

Что стоит за одним маленьким чертежом?

Я снова об айсбергах. Заказчик получает результаты труда проектировщика в виде чертежей. Можно ли их сопоставить с объемом проделанной работы? Нет. Да по сути и не нужно. Проектировщик знает, что спрятано за каждой линией, за каждым габаритом, за каждым размером.

Прочитать статью

Популярные статьи

Последние комментарии

  • Таня 17.10.2018 09:16
    Поняла, спасибо

    Подробнее...

     
  • Илья 16.10.2018 17:55
    Ирина,Евгений - Спасибо :-) . Много чего прояснилось.

    Подробнее...

     
  • Иринa 16.10.2018 16:40
    Илья, по сейсмике ничего не могу сказать, не знаю. Вообще требование по П-шкам появилось сравнительно ...

    Подробнее...

     
  • Иринa 16.10.2018 16:37
    Таня, я не знакома с таким решением и не понимаю, как работает шпонка. Помочь не могу.

    Подробнее...

     
  • Таня 16.10.2018 16:03
    Ирина, добрый день! Столкнулась с такой ситуацией. В стенах подвала местами делаем шпонки, т.к. большая ...

    Подробнее...

     
  • Илья 16.10.2018 07:56
    В плите перекрытия П-шки ставятся вроде как для восприятия крутящего момента. В диафрагме его ...

    Подробнее...

     
  • Илья 16.10.2018 07:39
    Ой, глупость написал ). Ветер же тоже меняет знак.

    Подробнее...