5. Визначення розрахункових зусиль

1. Визначення розрахункових згинальних моментів

M_I = = = 313,92 (кНм) – в крайніх прольотах

M_II = = = 219,87 (кНм) – в середніх прольотах

M_B = = = 251,28 (кНм) - на грані першої проміжної опори В при безперервному армуванні зварними рулонними сітками та в’язаними сітками з відгинами

M_min = -β(g+V) = 0,02025 · 120,643 · 29,16 = 71,238 (кНм) - мінімальний розрахунковий момент

До розрахунку приймаємо максимальне значення M_max = 313,92 (кНм)

2. Комбінації та розрахунок поперечної сили

Q_л = 0,4(q+V)l₀₃ = 0,4 · 120,643 · 5,35 = 258,176

Q_л = 0,4(q+V)l₀₃ = 0,6 · 120,643 · 5,35 = 387,264

Q_л = 0,4(q+V)l₀₄ = 0,5 · 120,643 · 5,4 = 325,736

До розрахунку приймаємо максимальне значення Q_max = 387,264 (кН)

Приймаємо захисний шар бетону a = 50 мм., тоді робоча висота d = h – a = 600 – 50 = 550 (мм.)

6. Площа поперечного перерізу повздовжньої робочої арматури

M_u = f_cd · b_eff · h_f (d - ) = 14,5 · 0,5 · 0,2 (0,55 – 0,1) = 0,653 (Мн) = 653 (кН)

Так як, M < M_u розраховуємо тавровий переріз як прямокутний

α_m = – формула для визначення коефіцієнту α_m, коефіцієнти ξ та ζ підбираються у відповідності до знайденого коефіцієнта α_m. Якщо ζ > 0,95, то для подальшого розрахунку поперечної площі повздовжньої робочої арматури приймаємо ζ = 0,95

За завданням:

• для класу бетону С25 розрахункове значення міцності бетону на стиск f_cd = 14,5 МПа,

• для класу арматури A400C розрахункове значення міцності арматури на границі текучості

f_yd = 435 МПа

α_m = = = 0,358; ξ = 0,58; ζ = 0,768

A_S = = = 1708,46 (мм²)

ζ_R = = = 0,838

Так як, ζ < ζ_R стиснута арматура не потрібна

Отже, за сортаментом арматури приймаємо 4 стержнів 25 мм. А_s = 1963 (мм.)

7. Розрахунок перерізів, похилих до повздовжньої осі

Визначення необхідності встановлення розрахункової поперечної арматури відбувається шляхом перевірки нерівності V_Ed ≤ V_Rdc згідно п. 4.6.1.2 ДСТУ В.2.6-156:2010 «Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону. Правила проектування»

3. Розрахунок V_Rdc

Згідно з п. 4.6.2 ДСТУ В.2.6-156:2010 «Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону. Правила проектування»

V_Rdc = (C_Rdc · k · + k₁σ_ср ) · b_wd - розрахункова величина опору зсуву

Невідомі коефіцієнти:

k = 1 + = 1 + = 1 + 0,632 = 1,632 ≤ 2

k₁ = 0,15 (згідно п. 4.6.2.2 ДСТУ В.2.6-156:2010)

ρ_l = = = 0,018 ≤ 0,02, де А_s – площа перерізу розтягнутої арматури

σ_ср = = = 2151,46 (КПа) = 2,151 (МПа) ≤ 0,2f_cd = 2,9 (МПа), де А_с – площа бетонного перерізу

Для бетону марки С25 C_Rdc = 0,25 МПа

V_Rdc = (0,25 · 1,632 · + 0,15 · 2,151) · 200 · 550 = 195124 (Н) = 195,124 (кН)

4. V_Ed = 387,264 кН – знайдена раніше розрахункова величина

V_Ed = 387,264 (кН) ≤ V_Rdc = 195,124 (кН)

Отже, так як рівність виконується, необхідно встановлювати розрахункову поперечну арматуру

8. Розрахунок вертикальної поперечної арматури

В навчальних цілях ми будемо розраховувати лише вертикальну поперечну арматуру,вважаємо, що відгини при армуванням в’язаними каркасами не включаються в роботу. Площу вертикальної поперечної арматури визначають за умови, що кут нахилу стиснутих фіктивних укосів фермової моделі може приймати будь - які значення в межах 21,8° < θ< 45°.

Згідно з п. 4.6.3.3; 4.6.3.4; 4.6.3.5 ДСТУ В.2.6-156:2010 «Бетонні та залізобетонні конструкції з важкого бетону. Правила проектування»

• A_sw = – площа для визначення поперечного перерізу вертикальної арматури

• A_sw,min = s_wb_w · ρ_w – мінімальна площа поперечного перерізу вертикальної арматури

• A_sw,max = – максимальна площа поперечного перерізу вертикальної арматури

1. Розрахунок кут нахилу стиснутих фіктивних укосів фермової моделі

Для розрахунку площі арматури, спочатку необхідно знайти кут нахилу стиснутих фіктивних укосів фермової моделі за формулою та відповідним значенням у таблиці

(ctgθ+tanθ) =

За завданням для класу бетону на стиск С30 f_ck = 25 МПа, тому v₁ = 0,6;

d = 0,55 м; b_w = 0,2 м; V_ed = 83,935 (кН); f_cd = 14,5 МПа = 14500 КПа

= 10,28 >2.9

Приймаємо ctgθ+tanθ = 2,9, отже θ = 21.8°

Крок поперечної арматури s_w приймаємо 100 мм., за завданням для арматури класу А500С

f_ywd = 300; ρ_w = 0,0007

2. Підбір арматури

• A_sw = = = 22,60 (мм²)

• A_sw,min = s_wb_w · ρ_w = 100 · 200 · 0,0007 = 14 (мм²)

• A_sw,max = = = 290 (мм²)

Отже, за сортаментом арматури приймаємо 2 стержнів Ø 4 мм. А_s = 25 (мм.)