5.4.1. Определение площади сечения напрягаемой арматуры

Определяем граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона [2,формула(25),п.3.12].В этой формуле =0,9; =(0,6−0,8); для упрощения∆ =0.

Кроме этого, вычисляем .

Определяем необходимость постановки арматуры в сжатой зоне по расчету (из предельного условия , ), сжатая арматура классаA-III:

,

где М в Н·см; ,в МПа; размеры в см.

Если ≤, то_.==4,52 см² (4 Ø12 АIII);

если >, то с незначительным превышением принимаемn, Ø с ≥ ().

Целесообразно иметь , для этого по возможности увеличить класс бетона или .

Определяем положение границы сжатой зоны в расчетном сечении , если

1) ,

то граница сжатой зоны находится в полке, тогда

; ;

.

Если условие (1) не выполняется, то граница сжатой зоны проходит в ребре, тогда

(формула определения ξ см. выше).

Коэффициент определяется по п. 3,13 [2,формула (27)] .

Фактическое значение принимают по сортаменту.

Арматуру размещают в нижней полке балки с учетом конструктивных требований [2, п.5.5] и [2, п.5.12] и назначают размеры нижнего пояса балки. При этом уточняют значения и.

Рис.22

5.4.2. Проверка прочности балки по нормальному сечению

Граница сжатой зоны проходит в полке, если

2) ,

тогда высота сжатой зоны бетона (см) определяется

.

Несущая способность сечения (Н∙см)

.

При прочность сечения обеспечена.

Если условие (2) не выполняется, то граница сжатой зоны проходит в ребре и высота сжатой зоны бетона (см) определяется.

,

если > , то .

Несущая способность сечения (Н∙см)

Если , то прочность сечения обеспечена.

5.5. Расчет прочности наклонного сечения балки покрытия

[2,п. 3.32]

Рис.23

Задаемся поперечной арматурой Ø 6 АIII, s = 300 мм; =2;

.

;

−учитывается влияние сжатых полок;

−учитывается влияние продольных сил;

, кроме этого ;

;

;

; ; ; ;

;

;

.

Проверка прочности наклонной полосы [2, п.3.30]

,

где ; =0,01 ; в МПа;

;

; ,

если условие не выполняется, то увеличиваем на длине .

Сечение по продольной оси

Рис.24

5.6. Расчет балок покрытия по II группе предельных

состояний

5.6.1. Назначение величины предварительного напряжения

арматуры

Исходные данные: способ натяжения; длина натягиваемого стержня l (м); нормативное сопротивление арматуры (МПа).

Назначаемая величина предварительного напряжения арматуры должна удовлетворять двум условиям [2, п. 1.23 ].

5.6.2. Вычисление геометрических характеристик сечения

Рис.25

Исходные данные: размеры поперечного сечения балки

в наиболее напряженном месте, см; ,,, см²; ,,, см; ,, , [2, табл.29 ], (МПа);

коэффициенты приведения арматуры к бетону:

/; /; /.

Приведенная к бетону площадь сечения (см²):

.

Статический момент приведенного сечения относительно оси, проходящей по нижней грани (см³) :

.

Расстояние от нижней грани сечения до его центра тяжести (см):

.

Момент инерции приведенного сечения (см⁴ ):

.

Момент сопротивления сечения на уровне сжатой грани:

.

Момент сопротивления сечения на уровне сжатой арматуры:

.

Момент сопротивления сечения на уровне растянутой напряженной арматуры:

.

Момент сопротивления сечения на уровне растянутой грани:

.

Упругопластический момент сопротивления по нижней грани сечения:

.

Упругопластический момент сопротивления по верхней грани сечения:

,

здесь =1,5 – коэффициент упругопластичности для двутаврового сечения.