3. Задачи по расчету изгибаемых элементов по наклонным сечениям
Задача 3.1
Рассчитать по наклонному сечению железобетонную балку прямоугольного профиля, загруженную согласно расчетным схемам на рис. 3.1 и 3.2, изготовленную из тяжелого бетона естественного твердения.
Балка эксплуатируется в условиях благоприятных для нарастания прочности бетона.
Исходные данные для расчета приведены в табл. 3.1 и 3.2.
Порядок решения
Записать исходные данные.
Определить расчетные прочностные характеристики бетона (с учетом γb2 по [1, табл. 15]) и арматуры по табл. 1 и 2 (прил. 1).
Построить эпюру поперечных сил в общем виде, определить наиболее опасное сечение и поперечную силу в расчетном сечении балки.
Проверить необходимость расчета сечения балки на поперечную силу.
Определить требуемое усилие в хомутах на единицу длины элемента qsw, принимая Q = Qswb , и сравнить его с минимальным значением qsw.min, вычисляемым из условия c0 = 2h0. Принять максимальное значение qsw..
Определить максимально допустимый шаг хомутов, сравнить его с шагом, определенным по конструктивным требованиям [1, п. 5.27], принять минимальное значение шага s.
Определить площадь поперечного сечения хомутов, их количество и диаметр в поперечном сечении.
Проверить прочность по наклонной полосе между наклонными трещинами по [1, п.3.30].
Рис. 3.1 - Расчетная схема
Таблица 3.1 - Исходные данные
№ варианта |
h, м |
b, м |
Класс бетона |
Класс арматуры |
l, м |
q, МН/м |
1 |
0.4 |
0.10 |
В 30 |
A-III |
3.0 |
0.057 |
2 |
0.4 |
0.12 |
В 15 |
A-II |
3.3 |
0.042 |
3 |
0.4 |
0.15 |
В 25 |
A-II |
3.6 |
0.058 |
4 |
0.4 |
0.20 |
В 30 |
A-II |
3.9 |
0.047 |
5 |
0.45 |
0.12 |
В 20 |
A-II |
6.0 |
0.029 |
6 |
0.45 |
0.15 |
В 20 |
A-II |
3.0 |
0.069 |
7 |
0.45 |
0.20 |
В 20 |
A-II |
3.3 |
0.079 |
8 |
0.45 |
0.22 |
В 25 |
A-I |
3.6 |
0.090 |
9 |
0.5 |
0.15 |
В 30 |
A-I |
3.9 |
0.074 |
10 |
0.5 |
0.20 |
В 25 |
A-III |
6.0 |
0.055 |
11 |
0.5 |
0.22 |
В 30 |
A-II |
6.3 |
0.064 |
12 |
0.5 |
0.25 |
В 20 |
A-II |
6.6 |
0.053 |
13 |
0.55 |
0.15 |
В 25 |
A-II |
9.0 |
0.031 |
14 |
0.55 |
0.20 |
В 15 |
A-III |
6.0 |
0.045 |
15 |
0.55 |
0.22 |
В 15 |
A-II |
6.3 |
0.046 |
16 |
0.55 |
0.25 |
В 30 |
A-III |
6.6 |
0.045 |
17 |
0.6 |
0.20 |
В 30 |
A-II |
6.9 |
0.064 |
18 |
0.6 |
0.22 |
В 25 |
A-I |
9.0 |
0.047 |
19 |
0.6 |
0.25 |
В 20 |
A-III |
9.3 |
0.045 |
20 |
0.6 |
0.30 |
В 30 |
A-I |
9.6 |
0.067 |
21 |
0.7 |
0.22 |
В 30 |
A-III |
9.9 |
0.057 |
22 |
0.7 |
0.25 |
В 25 |
A-III |
12.0 |
0.046 |
23 |
0.7 |
0.30 |
В 20 |
A-III |
9.0 |
0.064 |
24 |
0.7 |
0.35 |
В 20 |
A-II |
9.3 |
0.071 |
25 |
0.8 |
0.40 |
В 20 |
A-II |
12.0 |
0.071 |
Рис.3.2 - Расчетная схема
Таблица 3.2 - Исходные данные
№ варианта |
h, м |
b, м |
Класс бетона |
Класс арматуры |
l, м |
F, МН |
1 |
0.4 |
0.10 |
В 30 |
A-III |
3.0 |
0.052 |
2 |
0.4 |
0.12 |
В 25 |
A-II |
3.3 |
0.054 |
3 |
0.4 |
0.15 |
В 15 |
A-III |
3.6 |
0.049 |
4 |
0.4 |
0.20 |
В 15 |
A-I |
3.9 |
0.063 |
5 |
0.45 |
0.12 |
В 15 |
A-I |
6.0 |
0.046 |
6 |
0.45 |
0.15 |
В 20 |
A-III |
3.0 |
0.064 |
7 |
0.45 |
0.20 |
В 20 |
A-III |
3.3 |
0.083 |
8 |
0.45 |
0.22 |
В 15 |
A-II |
3.6 |
0.076 |
9 |
0.5 |
0.15 |
В 25 |
A-III |
3.9 |
0.091 |
10 |
0.5 |
0.20 |
В 30 |
A-III |
6.0 |
0.119 |
11 |
0.5 |
0.22 |
В 15 |
A-II |
6.3 |
0.085 |
12 |
0.5 |
0.25 |
В 30 |
A-III |
6.6 |
0.147 |
13 |
0.55 |
0.15 |
В 25 |
A-II |
9.0 |
0.089 |
14 |
0.55 |
0.20 |
В 25 |
A-III |
6.0 |
0.116 |
15 |
0.55 |
0.22 |
В 20 |
A-I |
6.3 |
0.110 |
16 |
0.55 |
0.25 |
В 20 |
A-III |
6.6 |
0.124 |
17 |
0.6 |
0.20 |
В 15 |
A-II |
6.9 |
0.093 |
18 |
0.6 |
0.22 |
В 30 |
A-III |
9.0 |
0.157 |
19 |
0.6 |
0.25 |
В 25 |
A-II |
9.3 |
0.156 |
20 |
0.6 |
0.30 |
В 15 |
A-I |
9.6 |
0.185 |
21 |
0.7 |
0.22 |
В 20 |
A-III |
9.9 |
0.140 |
22 |
0.7 |
0.25 |
В 20 |
A-I |
12.0 |
0.157 |
23 |
0.7 |
0.30 |
В 15 |
A-II |
9.0 |
0.157 |
24 |
0.7 |
0.35 |
В 20 |
A-II |
9.3 |
0.217 |
25 |
0.8 |
0.40 |
В 20 |
A-II |
12.0 |
0.285 |