Painduv raudbetoonkonstruktsioonid ristkülikukujulised ristlõiked ei ole majanduslikust seisukohast tõhusad. See on tingitud asjaolust, et normaalne stress sektsioonide kõrgus elemendi painutamisel jaotub ebaühtlaselt. Võrreldes ristkülikukujuliste sektsioonidega on T-sektsioonid palju tulusamad, sest samal kandevõime Betooni kulu T-profiili elementides on väiksem.
T-sektsioonil on reeglina üks tugevdus.
Paindetavate T-profiilelementide normaallõike tugevusarvutustes on kaks projekteerimisjuhtumit.
Esimese konstruktsioonijuhtumi algoritm põhineb eeldusel, et paindeelemendi neutraaltelg asub kokkusurutud ääriku sees.
Teise konstruktsioonijuhtumi algoritm põhineb eeldusel, et paindeelemendi neutraaltelg asub väljaspool kokkusurutud äärikut (läbib mööda elemendi T-lõike serva).
Ühe tugevdusega painduva raudbetoonelemendi normaallõike tugevuse arvutamine juhul, kui neutraaltelg asub kokkusurutud ääriku sees, on identne arvutusalgoritmiga ristkülikukujuline sektsioonühekordse tugevdusega, mille sektsiooni laius on võrdne kaubamärgi ääriku laiusega.
Selle juhtumi konstruktsiooniskeem on toodud joonisel 3.3.
Riis. 3.3. Painduva raudbetoonelemendi normaallõike tugevuse arvutamiseks juhul, kui neutraaltelg asub kokkusurutud ääriku sees.
Geomeetriliselt tähendab juhtum, et neutraaltelg asub kokkusurutud ääriku sees, et tee () sektsiooni kokkusurutud tsooni kõrgus ei ole suurem kui kokkusurutud ääriku kõrgus ja seda väljendab tingimus: .
Alates jätkuvatest jõupingutustest väline koormus ja sisejõud, see tingimus tähendab, et lõigu tugevus on tagatud, kui väliskoormusest arvutatud paindemomendi väärtus (M ) ei ületa sisejõudude momendi arvutatud väärtust tõmbearmatuuri sektsiooni raskuskeskme suhtes väärtustel .
M 
(3.25)
Kui tingimus (3.25) on täidetud, asub neutraaltelg tõepoolest kokkusurutud ääriku sees. Sel juhul on vaja selgitada, millise suurusega kokkusurutud ääriku laiust tuleks arvutamisel arvesse võtta. Normid kehtestavad järgmised reeglid:
Tähendus b " f , sisestatud arvutusse; võetud tingimusest, et riiuli üleulatuse laius ribist kummaski suunas ei tohiks olla enam 1 / 6 elemendi ulatus ja mitte rohkem:
a) põiki ribide olemasolul või kui h " f ≥ 0,1 h - 1 / 2 selged vahemaad pikisuunaliste ribide vahel;
b) põikribide puudumisel (või kui nende vahelised kaugused on suuremad kui pikisuunaliste ribide vahekaugused) ja h " f < 0,1 h - 6 h " f
c) riiuli konsoolsete üleulatustega:
juures h " f ≥ 0,1 h - 6 h " f ;
juures 0,05 h ≤ h " f < 0,1 h - 3 h " f ;
juures h " f < 0,05 h - üleulatumisi ei võeta arvesse.
Paneme kirja tõmbepikiarmatuuri tugevustingimuse raskuskeskme suhtes
M 
(3.26)
Teisendame võrrandi (3.26) sarnaselt avaldiste (3.3) teisendustele. (3.4) saame avaldise
M (3.27)
Siit määrame väärtuse
= (3.28)
Tabeli väärtuse järgi 
Määrame 𝛈 väärtused.
Võrdleme väärtust . elemendi sektsioonid. Kui tingimus 𝛏 on täidetud, siis moodustab see tugevustingimuse tii kokkusurutud tsooni raskuskeskme suhtes.
M 
(3.29)
Olles teostanud avaldise (3.29) teisenduse, mis on sarnane avaldise (3.12) teisendusega, saame:
= (3.30)
on vaja valida venitatud pikisuunalise töötugevduse pindala väärtused.
Ühe tugevdusega painutava raudbetoonelemendi normaallõike tugevuse arvutamine juhul, kui neutraaltelg asub väljaspool kokkusurutud äärikut (läbib mööda tee serva), erineb mõnevõrra eespool käsitletust.
Selle juhtumi konstruktsiooniskeem on toodud joonisel 3.4.
Riis. 3.4. Painduva raudbetoonelemendi normaallõike tugevuse arvutamiseks juhul, kui neutraaltelg asub väljaspool kokkusurutud äärikut.
Vaatleme tee kokkusurutud tsooni ristlõiget summana, mis koosneb kahest ristkülikust (ääriku üleulatused) ja ribi kokkusurutud osaga seotud ristkülikust.
Tugevuse seisund tõmbearmatuuri raskuskeskme suhtes.
M + (3.31)
Kus – jõud kokkusurutud riiuli üleulatuvates osades;
Õlg pingestatud tugevduse raskuskeskmest kuni riiuli üleulatuvate osade raskuskeskmeni;
– jõud teeribi kokkusurutud osas;
- õlg pingutusarmatuuri raskuskeskmest kuni ribi kokkusurutud osa raskuskeskmeni.
= (3.32)
= (3.33)
= b (3.34)
= (3.35)
Asendame avaldised (3.32 – 3.35) valemis (3.31).
M + b (3.36)
Teisendame avaldises (3.36) oleva võrrandi paremal küljel oleva teise liikme sarnaselt ülaltoodud teisendustele (valemid 3.3; 3.4; 3.5)
Saame järgmise väljendi:
M + (3.37)
Siit me määratleme arvväärtus .
=
(3.38)
Tabeli väärtuse järgi 
Määrame 𝛈 väärtused.
Võrdleme väärtust kokkusurutud tsooni suhtelise kõrguse piirväärtusega . elemendi sektsioonid. Kui tingimus 𝛏 on täidetud, siis luuakse tasakaalutingimus jõudude projektsioonidele elemendi pikiteljele. Σ N=0
--=0 (3.39)
=+ b (3.40)
Siit me määratleme nõutav ala tõmbejõulise pikisuunalise töötugevduse lõigud.
=
(3.41)
Varraste tugevduse valiku järgi 
on vaja valida venitatud pikisuunalise töötugevduse pindala väärtused.
Arvutused on samad, mis ristkülikukujulise tala puhul. Need hõlmavad jõudude määramist talas ja plaadi nurkades. Seejärel viivad jõud uue T-sektsiooni raskuskeskmesse.
Telg läbib plaadi raskuskeskme.
Lihtsustatud lähenemisviis plaadi jõudude arvestamisel on korrutada jõud plaadi sõlmedes (tavalised plaadi ja tala sõlmed) plaadi projekteeritud laiusega. Tala positsioneerimisel plaadi suhtes võetakse arvesse nihkeid (ka suhtelisi nihkeid). Saadud lühendatud tulemused on samad, kui T-profiili tõstetakse plaadi tasapinnast nihke võrra, mis on võrdne plaadi raskuskeskme ja T-kujulise osa raskuskeskme vahelise kaugusega (vt. joonis allpool).
Jõud suunatakse T-sektsiooni raskuskeskmesse järgmiselt:
M = Mb + Mp * B + Np * B * e1 + Nb * e2
B = beff1+b+beff2
T-kujulise lõigu raskuskeskme määramine
Staatiline moment, mis on arvutatud plaadi raskuskeskmes
S = b*h* (nihe)
A = (beff1+b+beff2)*hpl + b*h
Plaadi raskuskeskme suhtes tõstetud raskuskese:
b - tala laius;
h - tala kõrgus;
beff1, beff2 - arvutatud plaatide laiused;
hpl - plaadi kõrgus (plaadi paksus);
nihe on tala nihkumine plaadi suhtes.
MÄRGE.
- Arvestada tuleb sellega, et võib esineda plaadi ja tala ühiseid alasid, mida kahjuks arvutatakse kaks korda, mis toob kaasa T-tala jäikuse suurenemise. Selle tulemusena vähenevad jõud ja läbipainded.
- Plaatide tulemused loetakse lõplike elementide sõlmedest; võrgu viimistlemine mõjutab tulemusi.
- Mudelis läbib T-sektsiooni telg plaadi raskuskeskme.
- Vastavate jõudude korrutamine plaadi aktsepteeritud projekteerimislaiusega on lihtsustus, mis annab ligikaudsed tulemused.
Raskuskeskme eripära on see, et see jõud ei mõju kehale üheski punktis, vaid jaotub kogu keha mahus. Gravitatsioonijõud, mis mõjuvad üksikud elemendid kehad (mida võib pidada materiaalseteks punktideks) on suunatud Maa keskpunkti poole ega ole rangelt paralleelsed. Kuid kuna enamiku kehade suurused Maal on palju väiksemad kui selle raadius, peetakse neid jõude paralleelseks.
Raskuskeskme määramine
Definitsioon
Punkti, mida keha elemente mõjutavate paralleelsete gravitatsioonijõudude resultant läbib keha mis tahes kohas ruumis, nimetatakse raskuskese.
Teisisõnu: raskuskese on punkt, millele rakendatakse raskusjõudu keha mis tahes asendis ruumis. Kui raskuskeskme asukoht on teada, siis võime eeldada, et raskusjõud on üks jõud ja see rakendub raskuskeskmele.
Raskuskeskme leidmise ülesanne on tehnikas oluline ülesanne, kuna kõigi konstruktsioonide stabiilsus sõltub raskuskeskme asukohast.
Meetod keha raskuskeskme leidmiseks
Keha raskuskeskme asukoha määramine keeruline kuju Sa võid kõigepealt mõtteliselt murda keha lihtsa kujuga osadeks ja leida nende jaoks raskuskeskmed. Lihtsa kujuga kehade puhul saab raskuskeskme sümmeetria kaalutlustest kohe määrata. Homogeense ketta ja kuuli raskusjõud on nende keskmes, homogeense silindri telje keskpunktis; homogeenne rööptahukas selle diagonaalide ristumiskohas jne. Kõigi homogeensete kehade puhul langeb raskuskese kokku sümmeetriakeskmega. Raskuskese võib asuda väljaspool keha, näiteks rõngas.
Selgitame välja kehaosade raskuskeskmete asukoha, leiame keha kui terviku raskuskeskme asukoha. Selleks esitatakse keha komplektina materiaalsed punktid. Iga selline punkt asub oma kehaosa raskuskeskmes ja sellel on selle osa mass.
Raskuskeskme koordinaadid
Kolmemõõtmelises ruumis on kõigi paralleelsete raskusjõudude resultandi rakenduspunkti koordinaadid (raskuskeskme koordinaadid), tahke arvutatakse järgmiselt:
\[\left\( \begin(massiiv)(c) x_c=\frac(\sum\limits_i(\Delta m_ix_i))(m); \\ y_c=\frac(\sum\limits_i(\Delta m_iy_i) )(m);; \\ z_c=\frac(\sum\limits_i(\Delta m_iz_i))(m) \end(massiivi) \right.\left(1\right),\]
kus $m$ on keha mass.$;;x_i$ on elementaarmassi $\Delta m_i$ koordinaat X-teljel; $y_i$ - koordinaat elementaarmassi $\Delta m_i$ Y-teljel; ; $z_i$ on elementaarmassi $\Delta m_i$ Z-telje koordinaat.
Vektormärgistuses kirjutatakse kolmest võrrandist (1) koosnev süsteem järgmiselt:
\[(\overline(r))_c=\frac(1)(m)\sum\limits_i(m_i(\overline(r))_i\left(2\right),)\]
$(\overline(r))_c$ - raadius - vektor, mis määrab raskuskeskme asukoha; $(\overline(r))_i$ on raadiusvektorid, mis määravad elementaarmasside asukohad.
Keha raskuskese, massikese ja inertskese
Valem (2) langeb kokku avaldistega, mis määravad keha massikeskme. Kui keha mõõtmed on Maa keskpunkti kaugusega võrreldes väikesed, siis loetakse, et raskuskese langeb kokku keha massikeskmega. Enamiku probleemide puhul langeb raskuskese kokku keha massikeskmega.
Inertsjõud mitteinertsiaalsetes referentssüsteemides, mis liiguvad translatsiooniliselt, rakendatakse keha raskuskeskmele.
Kuid tuleb arvestada, et tsentrifugaalinertsjõudu (üldjuhul) raskuskeskmele ei rakendata, kuna mitteinertsiaalses võrdlusraamis mõjuvad keha elementidele erinevad tsentrifugaalinertsjõud (isegi kui elementide massid on võrdsed), kuna kaugused pöörlemisteljest on erinevad.
Näited probleemidest koos lahendustega
Näide 1
Harjutus. Süsteem koosneb neljast väikesest kuulist (joonis 1) Millised on selle raskuskeskme koordinaadid?
Lahendus. Vaatame joonist 1. Sel juhul on raskuskeskmel üks koordinaat $x_c$, mille määratleme järgmiselt:
Meie puhul on kehamass võrdne:
Avaldise (1.1) paremal poolel oleva murru lugeja juhul (1(a)) on järgmisel kujul:
\[\sum\limits_(i=4)(\Delta m_ix_i=m\cdot 0+2m\cdot a+3m\cdot 2a+4m\cdot 3a=20m\cdot a).\]
Saame:
Vastus.$x_c=2a;$
Näide 2
Harjutus. Süsteem koosneb neljast väikesest kuulist (joonis 2) Millised on selle raskuskeskme koordinaadid?
Lahendus. Vaatame joonist 2. Süsteemi raskuskese asub tasapinnal, seetõttu on sellel kaks koordinaati ($x_c,y_c$). Leiame need valemite abil:
\[\left\( \begin(massiiv)(c) x_c=\frac(\sum\limits_i(\Delta m_ix_i))(m); \\ y_с=\frac(\sum\limits_i(\Delta m_iy_i) )(m).\end(massiivi)\right.\]
Süsteemi kaal:
Leiame koordinaadi $x_c$:
Koordinaadid $y_с$:
Vastus.$x_c=0,5\ a$; $y_с=0,3\ a$
