Контрольные вопросы

1. В чем преимущества тавровых сечений перед прямоугольными?

2. Приведите пример конструкции таврового сечения.

3. Как обозначается высота сжатой зоны бетона?

4. Какой размер сечения балки называется «рабочая высота сечения»- h₀ ?

5. Как рассчитывается тавровое сечение, если нейтральная ось располагается в полке?

6. Что такое h_f^′ ?

7. От чего зависит коэффициент ξ ?

8. Где располагается рабочая арматура в сечении, на что работает?

9. Подберите рабочую арматуру по требуемой площади А _s =10,9см²;

10. Подберите рабочую арматуру по площади А _s =7,1см²

2.11 Практическая работа №11

РАСЧЕТ БАЛКИ ТАВРОВОГО СЕЧЕНИЯ

Исходные данные

Ширина полки bf´=600мм

Высота полки hf_́^́́´=120мм

Высота сечения h =550мм

Ширина ребра b=200мм

Пролет балки l=5,7м

Погонная нагрузка на балку q=33.7кН/м

Бетон класса В20

Арматура класса А300 - продольная рабочая

А240 - поперечная

Балка свободно опирается на стену, величина опирания – а = 300 мм

Класс здания II

1 Расчетные характеристики материалов

Расчетное сопротивление бетона сжатию

Rb=γb2*11,5*10³ кПа=0,9*11,5*10³ кПа = 10350 кПа

Расчетное сопротивление бетона растяжению

Rbt=γb2*0,9мПа=0,9*0,9*10³ кПа = 810 кПа

Расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению для класса А300

Rs=355*10³ кПа

Расчетное сопротивление растяжению для поперечной арматуры класса А240

Rsw=170*10³ кПа

Модуль упругости арматуры

Es=20*10³ мПа (для всех классов арматуры).

Модуль упругости бетона

Eb=24*10³ мПа

Класс здания – II, γn=0.95

2 Расчетная схема балки

Балка работает как однопролетная, свободно опертая на стены, загружена равномерно распределенной нагрузкой q=33.7 кН/м.

Расчетный пролет

l₀ =l – а = 5,7-0,3 = 5,4 м

Расчетный изгибающий момент М, кН*м определяется по формуле

М =ql²/8 =33,7*5,4 ²/8 =122,84 кН*м

Расчетная поперечная сила

Q=ql/2 =33.7*5.4/2 = 91,0 кН

3 Расчет нормального сечения балки

Расчет ведется по максимальному изгибающему моменту c учетом коэффициента надежности по назначению γn=0.95

М=122,84*0,95 = 116,7 кН*м

Рабочая высота сечения

h0=h-a=0,5-0,05=0,45м

В0=М*γn/bf´*h0²*Rb;

где, γn- коэффициент надежности по назначению;

bf´- ширина полки, м;

Rb- расчетное сопротивление бетона сжатию, кПа;

В0=116,7*1/0,6*0,5²*10350 = 0,075 формула 12.9[3]

По табл. 12.1 [3]определяем ξ=0,078

Высота сжатой зоны бетона Х=ξ*h0=0,078*0,5 = 0,039 м<hf = 0,12 м

Нейтральная ось располагается в сжатой полке. Сечение рассчитывается как прямоугольное шириной bf´= 0,6 м.

Площадь рабочей арматуры

As=ξ*bf*h0*Rb/Rs;

As=0,078*0,6*0,5*10,35/270 = 0,000897*10 ⁴ м² = 8,9 см²

Принято 2Ø16 А300 As = 4,02 см²

2Ø18 А300 As = 5,09 см²

Итого As = 9,11 см² (+2%)