6.9. Розрахунок міцності другорядної балки за похилими перерізами

В кожному прольоті балка армується двома зварними каркасами з поперечною арматурою класу А240С, з розрахунковим опором розтягу при розрахунках на дію поперечної сили МПа.

В прикладі, що розглядається см, відповідно, крок хомутів приймаємо см.

В середній частині прольоту балки приймаємо см.

В прикладі прийнято см та діаметр поздовжньої робочої арматури мм, відповідно до конструювання діаметр поперечної арматури приймаємо:

мм, см².

Поперечна сила, що сприймається бетоном стиснутої зони над похилим перерізом

де – коефіцієнт, прийнятий для важкого бетону;

– коефіцієнт, який враховує вплив звисів полки таврового перерізу:

де розрахункова ширина полки

см,

тоді:

Величину визначаємо при , тому що в цьому випадку величина поперечної сили, яка сприймається бетоном, буде мінімальною.

Величину поперечної сили, що сприймається поперечною арматурою (хомутами) обчислюємо за виразом

де – зусилля в хомутах на одиницю довжини, визначається за формулою

де – кількість поперечних стержнів в перерізі балки.

Визначаємо горизонтальну проекцію найбільш небезпечної похилої тріщини , крім того .

Таким чином

Приймаємо см.

Поперечна сила, що сприймається поперечною арматурою (хомутами)

Таким чином .

Оскільки умова міцності похилих перерізів не забезпечена, то необхідно зменшити крок стержнів поперечної арматури, чи збільшити їх діаметр, або збільшити міцність бетону чи арматури.

Збільшуємо діаметр хомутів з 6 мм до 8 мм ( см²) та приймаємо крок см.

Тоді

Відповідно

Приймаємо см

Перевіримо повторно умову міцності.

Оскільки , то

міцність похилих перерізів на приопорних ділянках забезпечена.

Визначення величини поперечної сили на середній ділянці балки з кроком поперечної арматури см.

Зусилля в хомутах визначається за формулою:

Відповідно

Приймаємо см.

Величина поперечної сили, яка сприймається хомутами в середній ділянці балки:

Величина поперечної сили, яка сприймається бетоном та хомутами в середній ділянці балки:

кН.

За результатами розрахунку будуємо епюру поперечних сил та епюру для кожного прольоту.

З рисунка видно, що по всій довжині балки виконується умова , отже міцність похилих перерізів від дії поперечних сил забезпечена.

6.10. Побудова епюри матеріалів другорядної балки

Міцність балки від дії згинаючого моменту буде забезпечена, якщо у всіх перерізах по довжині балки виконується умова .

З метою економного армування, балку армуємо поздовжньою робочою

Рис. 17. Епюра та епюра , кН.

арматурою з урахуванням зміни згинаючих моментів. В прольотах на середніх ділянках за розрахунками передбачається встановлення чотирьох поздовжніх стержнів, а на крайніх ділянках – двох стержнів. На опорах балку армуємо двома плоскими зварними сітками . Для визначення місць обриву стержнів в прольотах та сіток на опорах, будуємо епюру моментів – за даними, приведеними в табл. 11, та епюру матеріалів - за даними табл. 12.

Згинаючі моменти визначаються за формулою

Коефіцієнт знаходимо за таблицею коефіцієнтів (табл. 2 додатку), залежно від відносної висоти стиснутої зони бетону .