1.5. Розрахунок міцності перерізів, нормальних до поздовжньої осі

_{При розрахунку міцності розрахунковий поперечний переріз панелі приймається тавровим з полицею в стиснутій зоні (рис. 1.3 г). Розрахунок виконуємо у відповідності з п. 3.16 [5]. В розрахунках вводиться вся ширина полиці bf' = 146 cм, так як (bf' – b) / 2 = (146 – 15) / 2 = 65,5 см < 1 / 6 · lo = 1 / 6 · · 553 = 92,2 см.}

_{Положення межі стиснутої зони бетону визначаємо із залежності:}

_{M ≤ γb2 · Rb · bf'· hf' · (ho – 0,5 · hf');}

_{53,21 · 105 < 0,9 · 17,0 · 146 · 5 · (27 – 0,5 · 5) · 100 = 273,64· 105 Н·см.}

_{Межа стиснутої зони бетону проходить в полиці, розрахунок ведемо як прямокутного перерізу з розмірами bf'  h.}

_{Обчислюємо А0 за формулою:}

_{За табл. 3.1 [1] знаходимо значення ξ = 0,035, η = 0,983.}

_{Характеристика стиснутої зони визначається за формулою (26) [5] при α = 0,85 для важкого бетону:}

_{ω = α – 0,008 · γb2 · Rb = 0,85 – 0,008 · 0,9 · 17,0 = 0,728.}

_{Гранична висота стиснутої зони визначається за формулою (25) [5]:}

_{де σsr = Rs = 680 МПа; σsc,u = 500 МПа при γb2 = 0,9 < 1,0; ξ = 0,035<ξr = 0,499.}

_{Площа перерізу розтягнутої арматури:}

_см2,

_{приймаємо 4 Ø 14 А600С з Аfs = 6,16 см2.}

1.6. Розрахунок міцності перерізів, похилих до поздовжньої осі

_{Перевіряємо умову забезпечення міцності бетону на стиск по похилій смузі між похилими тріщинами при дії поперечної сили:}

_{Q = 38,49 кН за формулою (72) [5]:}

Q ≤ 0,3 · φ_ω1 · φ_b1 · γ_b2 · R_b · b · h_o,

_{Коефіцієнт φω1, що враховує вплив хомутів, визначається за форм. (73) [5]:}

φ_ω1 = 1 + 5 · α · μ_ω = 1 + 5 · 5,85 · 0,0025 = 1,07 < 1,3,

_де

_{μω – коефіцієнт поперечного армування.}

_{З умови зварювання з поздовжньою робочою арматурою Ø 14 А600С (додаток 9 [1] приймаємо в якості поперечної арматури  6 А240С з площею перерізу 0,283 см2). При числі каркасів по одному в кожному поздовжньому ребрі отримаємо Аsw = 2· 0,283 = 0,566 см2.}

_{Згідно з п.5.27 [5], крок поперечної арматури в приопорній зоні довжиною h  1/4 прольоту при h ≤ 450 мм не повинен перевищувати S ≤ h / 2 ≤ 15 см.}

_{Обчислюємо S = 30 / 2 = 15 см, приймаємо S = 15 см (див. рис. 1.3, б).}

_{Коефіцієнт φb1 = 1 – β · γb2 · Rb = 1 – 0,01 · 0,9 · 17,0 = 0,847.}

_{Перевіряємо умову (72) [5]:}

_{Q = 38,49 кН < 0,3 · 1,07 · 0,847 · 0,9 · 17,0 · 15 · 27 · 10–1 = 168,48 кН.}

_{Умова виконується, тобто міцність по похилій полосі між похилими тріщинами забезпечується. Тепер виконуємо розрахунок на дію поперечної сили для забезпечення міцності по похилій тріщині для найбільш небезпечного похилого перетину за умовою (75) [5]:}

_{Q ≤ Qb + Qsw + Qs,inc , Qs,inc = 0 (похилі стержні відсутні).}

_{Поперечне зусилля Qb, що сприймається бетоном, визнач. за форм. (76) [5]:}

_{в якій: згідно з п. 3.31 [5] коефіцієнт γb2 , що враховує вплив виду бетону, приймається для важкого бетону φb2 = 2,0; коефіцієнт f, що враховує вплив стиснутої полички таврового елемента визначається за формулою (77) [5]:}

_,

_{при цьому, згідно п.3.31 [5] bf' не повинно перевищувати b + 3 · hf '.}

_{Враховуючи вище сказане, отримаємо наступне значення f:}

_,

_{де n = 0,0 (поздовжнє зусилля відсутнє);}

_{довжину проекції С0 найбільш небезпечного похилого перетину на поздовжню вісь елемента визначаємо за формулою (80) [5]:}

_,

_{при цьому зусилля в хомутах на одиницю довжини елемента обчислюємо за формулою (81) [5]:}

_Н/см,

_{приймаємо, Сo = 54 см. Обчислюємо:}

_{де b3 = 0,6 – коефіцієнт що враховує тип бетону (п.3.31 [5]).}

Q_sw визначаємо за формулою (82) [5]:

Q_sw = q_sw · C_o,min = q_sw · h_o = 660,3 · 27 · (10^-3) = 17,83 кН.

Таким чином:

_{Q = 38,49 кН < Qb + Qsw = 49,86 + 17,83 = 67,69 кН – умова виконується.}

Армування полиці і поперечного ребра

_{Армування полиці виконуємо конструктивно. Приймаємо сітку з дроту Ø 4 Вр – І, з кроком S = 200 мм.}

_{Аналогічно армуємо і поперечне ребро. З конструктивних міркувань приймаємо 1 Ø 12 A240С, Аs = 1,13 см2.}

_{Повздовжню арматуру у верхній зоні приймаємо теж конструктивно 1 Ø 8 A240С, а поперечні стержні можна прийняти із стержнів Ø 6 А240С. Згідно п.5.27 [5] крок поперечних стержнів S = 0,5 · hр = 0,5 · 20 = 10 см.}