Бірінші жоғалтулар:

1. Тірекке бекіткен кезде кернеудің релаксациясынан; арматура түрінен және созу әдісіне байланысты болады, механикалық әдіс кезінде σ₁=0,1σ_sp-20,электротермиялық және электротермомеханикалық әдісте - σ₁=0,3σ_sp.

2. Температураның өзгеруінен, яғни арматураның және созатын құрылғылардың температураларының айырмашылығы, В40 бетоннан төмен бетондар үшін σ₂=1,25Δt, В45 және одан жоғарғы бетондар үшін σ₂=1Δt; мұндағы Δt арматура мен тіректің температура айырмашылықтары.

3. Анкерлердің деформациясынан болатын жоғалту σ₃=(λ/l)Е_s, мұндағыλ=2мм – шайбалардың қысылуы, λ=1,25+0,15d инвентарлы қысқыштардағы сырықтардың орын ауыстыруы, d- сырық диаметрі, l- сырық ұзындығы; электротермиялық созу кезінде σ₃=0; бетонға тіреген кезінде σ₃={(λ₁+λ₂)/l}Е_s.

4. Арматураның үйкелісінен болатын жоғалту σ₄

• канал немесе бетонға тіреген кезінде конструкциямен болатын үйкелістен;

• тірекке тіреген кезде майысатын жердегі болатын үйкеліс.

5. Болатты форманың деформациясынан болатын жоғалту, конструкцияның түріне, ұзындығына және формасына байланысты болады, белгісіз болса σ₅=25 МПа деп қабылдайды;

6. Бетонның ағуынан болады, қатаю түріне, кернеу мәніне және бетон классына байланысты, бетонды қысу кезінде және кейін 2-3 сағат аралығында болады. Табиғи қатаю кезінде σ₆=40σ_bp/R_bp, егер кернеу σ_bp/R_bp ≤α болса, мұндағы α =0,25+0,025 R_bp ≤0,8 σ_bp- бетонды қысатын кернеу.

Екінші жоғалтулар:

7. Армматураның кернеуінің релаксациясынан болатын σ₁=σ₇.

8. Бетон отыруынан болады σ₈, бетон түріне, созу түріне және қату түріне байланысты.

9. Бетон ағуынан болады, алдын ала қысу күшінің ұзақ әсерінен болады, бетон түріне, созу түріне және бетондағы кернеуге байланысты,

Егерσ_bp/R_bp ≤0,75, болса бетон сызықты түрде ағады.Онда σ₉=150ασ_bp/R_bp.

Егерσ_bp/R_bp>0,75, болса бетон сызықты емес түрде ағады. Онда σ₉=300α(σ_bp/R_bp-0,5)

10. Арматура кедір-бұдырлығынан болатын бетондағы жаншылу, бетонға орау тәсілімен созылса (диаметрі 3м болатын құбырларда және резервуарларда)σ₁₀=70-22d.

11. Құрылымды конструкцияның блоктарын қосқан кезде арасында болатын қысу деформацияның салдарынан σ₁₁=(nλ/l)E_s, мұндағыλ=0,3…0,5 – қосылыс қысылуы,n – тігіс саны.

Алғашқы кернеулер жоғалтуларын екі топқа бөледі (кесте 1),σ_los,1 –бірінші жоғалтулар, бетонның қысылуына дейін; σ_los,2 – екінші жоғалтулар, бетонның қысылуынан кейін.

Кесте 1. Алғашқы кернеу жоғалтуларының топтары

Созу тәсілі	σlos,1	σlos,2
Тірекке	σ1+ σ2+ σ3+ σ4+ σ5+ σ6	σ8+ σ9
Бетонға	σ3+ σ4	σ7 + σ8+ σ9 + σ10+ σ11

Толық жоғалтулар 200…300 МПа-ға дейін жетуі мүмкін. Нормалар бойынша оларды 100 МПа етіп қабылдайды.

4 Алдын ала кернелген конструкцияларды есептеген кезде, жұмыстың әртүрлі сатысында болатын бетондағы және арматурадағы алдын ала қысудан пайда болатын кернеуді есептеу қажеттігі туады.

Бетондағы алдын ала қысу күші кернелген және кернелмеген арматурадағы тең әсер ететін күштердің мәніне тең болады (сурет 4,6):

Р=σ_spА_sp+ σ'_spА'_sp- σ_sА_s- σ'_sА'_s(1.9)

Сурет 4,6. Қысу күштерінің таралу сұлбасы.

Ал келтірілген қиманың жүктеу центріне байланысты эксцентриситеті тең әсер ететін және құрайтын күштердің теңдігі шартынан анықталады:

е_ор=(σ_spА_spу_sр - σ'_spА'_spу'_sр - σ_sА_sу_s + σ'_sА'_sу'_s)/Р

5 Алдын ала кернелген ТБК-дағы кернеулерді анықтау үшін (1-ші сатыда, сызаттар түзілгенге дейін) бетонның келтірілген қимасын қарастырады, бұл қимада арматура қимасының ауданын эквивалентті бетонның қимасымен алмастырады. Бетон мен арматураның деформацияларының тең болатынын еске ала отырып, келтіруді екі материалдың серпімділік модульдары α=Е_s/Е_b қатынасынан алады.

Келтірілген қиманың ауданы келесідей болады (сурет 4,7):

Сурет 4,7. Келтірілген қиманың сұлбасы

А_red=А +αА_sp+ αА'_sp+ αА_s+ αА'_s(1.11)

Келтірілген қиманың статикалық моменті І-І өсі бойынша, астыңғы қыры бойынша

S_red=ΣA_iy_i(1.12)

І-І өсіне дейін ауырлық күші центріне дейінгі қашықтық:

y_o=S_red/A_red(1.13)

Келтірілген қиманың инерция моменті, келтірілген қиманың ауырлық күші центрі бойынша:

I_red=Σ{I_i +A_i (y_o - y)²}(1.14)

Мұндағы,

А – бетон қимасының ауданы; А_i– қиманың бөлігінің ауданы;

y_i–қиманың і бөлігінің ауырлық центрінен өсI – I-ге дейін арақашықтық;

I_i– қиманың і бөлігінің инерция моменті, қиманың ауырлық центрімен өтетін.

6 Бетон қысылған кезде серпімді емес деформациялар орын алады, нормальді кернеулердің эпюрасы қисық сызықты болады. Бетондағы кернеуді анықтау үшін элементті ортасынан тыс қысылған деп қабылдайды:

Σ_bp =Р/А_red ±Ре_opy/I_red(1.15)

Есептің мақсатына байланысты кернеуді қиманың биіктігі бойынша әртүрлі деңгейде анықтайды:

• Арматурадағы бақыланатын кернеуді тексеру үшін – кернелетін арматура күші бойымен;

• Қысу кезіндегі шектік кернеуді анықтаған кезде –ең шеткі қысылған талшық бойымен;

• σ₆,σ₉ жоғалтуларын тапқанда кернелетін арматураның ауырлық центрі бойымен.

Дәріс 5. Темірбетон кедергісінің эксперименталды негіздері

1. Темірбетон кедергісі теориясының мақсаты.

2. ТБ элементтерінің кернеліп-деформацияланған күйінің үш кезеңі.

1 ТБ кедергісі теориясының негізгі мақсаты ТБК-ң кернелген-деформацияланған күйін бағалау және инженерлерге конструкцияны жобалау үшін ғылыми дәлелденген мағлұматтарды беру.

Нормальді, көлбеу және кеңістікті қималарды есептеудегі соңғы мақсат иілу моменті бойынша қиманың сондай мөлшерін таңдау, оның көтеру қабілетін қамтамасыз ету үшін, немесе элементтің қимасы белгілі болса, оның көтеру қабілеттігін тексеру.

Есеп бойынша анықталған арматураның қимасының ауданының элементтің нормальді қимасының ауданына қатынасы элементтің өзіндік бағасынан аспауы керек.

ТБ кедергісі теориясының тағы бір мақсаты жергілікті жүктеуге есептер құрастыру немесе жетілдіру (жаншылу, айырылу, еңгізу).

ТБ кедергісі теориясын элементтердің жүктелу кезеңдеріне байланысты кернеліп-деформацияланған күйінің түрін зерттеп құрастырады. Қимадағы бойлық өске нормальді келетін қиманың шектік күштерін табу үшін келесі шарттарды еңгізеді:

• Бетонның созылуға беріктігі ноль етіп алынады, қысуға беріктігін R_b;

• Арматурадағы деформацияны бетонның қысылған аймағының биіктігіне байланысты етіп қабылдайды, және алдын ала кернеу әсерін еске алады;

• Арматурадағы созылу күштерін R_sесепті созылу кедергісіне тең етіп алады;

Сыртқы жүктеулердің сатылап көтерілуі кезінде ТБ элементінің кернеліп-деформацияланған күйінің үш түрін байқауға болады (сурет 5,1):