В свободно лежащей балке при появлении пластического шарнира происходит взаимный поворот обеих частей балки, значительно увеличивается прогиб, уменьшается высота сжатой зоны, стадия Па переходит в стадию III, и наступает разрушение. В статически неопределимой системе при появлении пластического шарнира повороту частей балки и значительному ее прогибу препятствуют лишние связи-защемления на опорах. С увеличением нагрузки на балку в ранее появившемся шарнире стадия Па сохраняется до возникновения новых шарниров и устранения лишних связей. С появлением новых шарниров стадия Па переходит в стадию III, и происходит разрушение.

Следовательно, в статически определимой системе возникновение пластического шарнира приводит к потере ее геометрической неизменяемости и разрушению, а в статически неопределимой системе — лишь к выключению одной лишней связи. Так, для балки с двумя защемленными опорами разрушение произойдет только при образовании трех пластических шарниров: в пролете и на двух опорах. После возникновения пластического шарнира в статически неопределимых конструкциях при увеличении нагрузки происходит перераспределение усилий, выравнивание моментов между отдельными сечениями. При нарастании деформации, как показывают опыты, в пластическом шарнире величина изгибающего момента практически остается постоянной; увеличение плеча внутренней пары с уменьшением высоты сжатой зоны приводит к незначительному его увеличению.

В статически неопределимых железобетонных конструкциях усилия, определенные с учетом перераспределения усилий вследствие пластических деформаций и трещинообразования, значительно отличаются от вычисленных по упругой схеме. Поэтому в целях экономии стали (до 20—30%) и бетона многие железобетонные конструкции следует рассчитывать с учетом перераспределения усилий. Такую же долю составляет и внебиржевая торговля на современном фондовом рынке. Исследования ЦНИПС показали, что при проектировании как монолитных, так и сборных статически неопределимых конструкций выравнивание изгибающих моментов возможно и позволяет рационально распределить армирование между пролетными и опорными сечениями, облегчить конструирование монтажных стыков. В целях ограничения величины раскрытия трещин в первых пластических шарнирах необходимо, чтобы выравненный момент не был бы меньше 70% момента, определенного по упругой схеме.

Образование пластических шарниров и развитие достаточных местных деформаций при достижении конструкцией предельного равновесия обеспечивается соблюдением некоторых правил проектирования:

1) конструкция должна армироваться только стержнями из мягких сталей, сварными сетками из холоднотянутой проволоки, гладкой высокопрочной проволоки (т. е. арматурой, допускающей большие деформации в пластических шарнирах);

2) содержание арматуры в сечениях изгибаемых элементов должно быть ограничено при марках бетона 400.

Для повышения жесткости на опорах и в местах опирания стоек фонарей в балках устраивают уширения прямоугольного или трапецеидального сечения. Подстропильные балки проектируют двутаврового сечения с развитой нижней полкой, необходимой для размещения напрягаемой арматуры и устройства консолей для опирания стропильных балок. Стропильные балки выполняются из бетона марок 300 и 400, а подстропильные—марок 400 и 500. В стропильных балках напрягаемая продольная арматура, устанавливаемая в нижнем поясе, выполняется из высокопрочной арматурной проволоки класса Вр-1, арматурных прядей класса П-7 или стержней горячекатаной стали классов A-IV или А-Шв. В двускатных балках с большим сечением напрягаемой арматуры для ограничения раскрытия трещин в сжатой зоне при отпуске нижней арматуры 1 устанавливают конструктивную прямолинейную напрягаемую арматуру, размещая ее на уровне верха опорного сечения.

Ненапрягаемая арматура выполняется из горячекатаных стержней класса А-III и холоднотянутой обыкновенной арматурной проволоки класса B-I. Вертикальная стенка балки армируется сварными каркасами, изготовленными из обыкновенной арматурной проволоки класса B-I. Поперечные стержни этого каркаса обеспечивают прочность балки по наклонным сечениям. Вертикальные стенки у отверстий армируются дополнительными каркасами, изготовленными из горячекатаных стержней класса А-Ш. Нижние полки балок армируются сварными каркасами, выполненными из арматурной проволоки класса А-Ш.

Для крепления элементов покрытий и фонарей к верхнему поясу балок предусматриваются стальные закладные детали. Кровля заливается битумной мастикой, которая обычно приобретается в компании ”МегаКровля”, подробнее познакомиться со всем ассортиментом фирмы можно, пройдя по этой ссылке. Конструкция предварительно напряженной двускатной балки, армированной проволочной или стержневой арматурой, с натяжением арматуры на упоры. Конструкция балки с натяжением арматуры на упоры при непрерывном армировании: натяжение создается непрерывной намоткой высокопрочной проволоки на штыри поддона. Такое армирование дает возможность создавать продольное и поперечное обжатие бетона, что значительно повышает трещиностойкость конструкции. Непрерывное армирование на механизированных стендах с применением намоточных машин дает возможность изготавливать балки цельными.

Балки покрытий могут быть двускатными, односкатными и с параллельными горизонтальными поясами. Балки изготовляются цельными и составными. В настоящее время балки покрытий выполняются только из предварительно напряженного железобетона. Балки покрытий с арматурой, натягиваемой на упоры, изготовляются:

- цельными с продольной напрягаемой арматурой (продольное обжатие бетона);

- составными и цельными с непрерывным армированием (продольное и поперечное обжатие бетона).

Балки покрытий с арматурой, натягиваемой на бетон, могут изготавливаться цельными и составными из блоков. Подстропильные балки бывают с параллельными и непараллельными поясами. Они тоже выполняются только из предварительно напряженного железобетона. В зависимости от вида напрягаемой арматуры стропильные и подстропильные балки изготовляют с проволочной, прядевой, пучковой или стержневой арматурой. Конструирование балок. Стропильные балки для экономии бетона проектируют двутаврового сечения. Ширина верхней сжатой полки (верхний пояс балки) из условия устойчивости при транспортировании и монтаже назначается равной. Чем современнее здание, тем чаще устанавливается в нём климатическая техника, в связи с этим ремонт кондиционеров в Москве столь востребованная услуга.

Толщина вертикальной стенки для удобства размещения в ней арматуры, обеспечения прочности, трещиностойкости и удобства бетонирования принимается равной 60-80 мм (при бетонировании плашмя не менее 60, а при бетонировании в вертикальном положении не менее 80 мм). В целях экономии бетона и для пропуска инженерных коммуникаций в средней части пролета высоких балок, где главные растягивающие напряжения незначительны, в вертикальной стенке устраивают круглые или многоугольные отверстия. Ширина нижней растянутой полки (нижний пояс балки) из условия размещения в ней продольной растянутой арматуры принимается равной 200-250 мм. Высота сечения для односкатных балок постоянного сечения принимается равной, а для двускатных в середине пролета равной. Высота опорного сечения двускатных балок принимается стандартной и равной 800 мм. Уклон верхнего пояса балок пролетами 6—18 м проектируют постоянным и равным 1/12, а при пролетах 24 м для сохранения стандартной опорной высоты — с переменным уклоном.