4 Расчет наклонного сечения

Расчет ведется по поперечной силе Q=91 кН. С учетом коэффициента γn=0.95

поперечная сила Q=91*0,95 = 86,45 кН.

В наклонной трещине работают на растяжение поперечные стержни.

Диаметр поперечной арматуры принимается из условия сварки стержней по условию: d₂≥0,25d₁= 0,25*18 = 4,5 мм. Принимаем минимальный диаметр арматуры класса А240 – Ø6 мм. А_sw = 0.57 см²

Проверка условия

Q≤φb3*b*h0*Rbt, где φb3 =0,6 п. 3.31 [2]

86,45 кН ≤ 0,6*0,2*0,5*810 кН

86,45 кН ≤ 48,6 кН

Условие не удовлетворяется, значит поперечная арматура требуется по расчету.

Коэффициент φf, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых сечениях, определяется по формуле

φf=0,75*(bf-b)*hf/b*h0<0,5,

где bf принимается не более b+3hf´= 0,2 + 3*0,12 = 0,56 м

ширина полки bf´= 0,6 м>0,56 м. Принято bf´ = 0,56 м

φf=0,75*(0,56-0,2)*0,12/0,2*0,5 = 0,324<0,5

Погонное усилие , воспринимаемое поперечной арматурой

qsw=Q²/4*φb2*(1+φf)*b*h0²*Rbt;

qsw=86,45²/4*2*(1+0,324)*0,2*0,5²*810 = 17,42 кН/м

qsw≤φb3*(1+φf)*Rbt*b/2=0,6*1,324*810*0,2/2 = 64,35 кН/м>17,42 кН/м.

К расчету принимаем q_sw=64,35 кН/м

Шаг поперечных стержней S,м., определяется из трех условий:

1. S≤Rsw*Asw/qsw;

S≤170*10³*0,57*10^-4 /64,35=0,15 м

2. S≤Smax=1,5*b*h0²*Rbt*(1+φf)/Q;

S≤Smax=1,5*0,2*0,5²*810*(1+0,324)/86,45 = 0,93 м

3. При h> 450 мм S≤ h/3 = 550/3 = 183 мм = 0,18 м

Шаг принимается минимальным из трех условий и кратный 5 см. Принято S=150 мм- в крайних четвертях пролета на участке l/4 =5,7/4 =1,42 м

В середине пролета шаг поперечных стержней принимается конструктивно из условия

S≤3/4*h=3/4*550 = 412 мм и не более 500 мм.

Принято S=400 мм

5 Проверка прочности сжатой зоны бетона между наклонными трещинами

Q≤0,3*φb1*φw1*b*h0*Rb формула 72[2],

φb1= 1-β*Rb;

φb1= 1 - 0,01*10,35 = 0,896

β=0,01 – для тяжелого бетона

φw1=1+5α*μw1 – формула 73[2]

α=Es/Eb;

α=20*10 /24*10³=8,3

μw1=Asw/b*S;

μw1=0,57/20*15=0,0019

φw1= 1 + 5*8,3*0,0019 = 1,0079

86,45 кН<0,3*0,896*1,0079*0,2*0,5*10350 кН

86,45 кН<280,4 кН

Условие удовлетворяется, значит, прочность сжатой зоны бетона между наклонными трещинами обеспечена.

Пример выполнения рабочих чертежей балки см. листы 50-53

Контрольные вопросы

1. По какому усилию рассчитывается нормальное сечение?

2. Для каких расчетов используется расчетная поперечная сила?

3. Как рассчитывается нормальное сечение в форме тавра, если нейтральная ось располагается в полке?

4. Как определяется шаг поперечной арматуры в крайних четвертях пролета балки?

5. Как определяется шаг поперечной арматуры в средней части балки?

6. Почему шаг поперечной арматуры в середине больше, чем у опор?

7. Где располагается продольная рабочая арматура?

8. На что работает бетон верхней зоны балки?

9. Почему часть стержней рабочей арматуры можно сделать короче?

10. От чего зависит диаметр поперечной арматуры?

11. Как принимается диаметр и класс монтажной арматуры?