2.3.4 Розрахунок міцності балки в нормальних перерізах

Переріз 1-1.

Розрахунковий поперечний переріз балки в прольоті в розрізі 1-1 буде мати вигляд тавра (рис. 2.7, а). Перевіримо відповідність умовам п. 1.3.4 розмірів його полички.

Призначаючи робочу ширину b_eff полиці балок таврового поперечного перерізу, керуємося вимогами [1, п. 5.3.2.1], згідно з якими

мм,

де b_eff,i – звиси полиці в кожен бік від ребра

мм мм,

відстань мм;

відстань l₀ в перерізі 1-1 – мм.

Умова виконується, беремо мм.

Рисунок 2.7 – Розрахунковий переріз другорядної балки:

а – в прольоті (1-1); б – на опорі (2-2)

Знаходимо положення границі стиснутої зони бетону за (1.41)

кНм.

Оскільки M'_f = 205,55кНм > M_Еd,1-1 = 71,95 кНм, то границя стиснутої зони бетону проходить у поличці.

Знаходимо за (1.47)

.

За значенням із табл. А5 знаходимо відповідне значення

.

Необхідна площа поздовжніх робочих стержнів у перерізі 1-1

мм².

Беремо 18 + 212, фактично мм². Стержень 18 вибраний з метою використання його на опорі Б.

Переріз 2-2.

У перерізі 2-2 вплив полиці не враховується, оскільки вона міститься в розтягнутій зоні. Тому поперечний переріз тут розраховуємо як прямокутний (рис. 2.8, б), для якого

.

За табл. А5 знаходимо

.

Звідси

мм².

Беремо 218 + 210, фактично мм².

Переріз 3-3.

Згідно з вимогами [1, п. 5.3.2.1]

мм,

де b_eff,i – звиси полиці в кожен бік від ребра

мм мм,

відстань мм;

відстань l₀ в перерізі 3-3 – мм.

Умова виконується, беремо мм.

Знаходимо положення границі стиснутої зони бетону за (1.41)

кНм.

Оскільки M'_f = 195,40 кНм > M_Еd,3-3 = 64,33 кНм, то границя стиснутої зони бетону проходить у поличці.

Обчислимо за (1.47)

.

За значенням із табл. А5

.

Необхідна площа поздовжніх робочих стержнів у перерізі 3-3

мм².

Беремо 18 + 212, фактично мм².

Із вибраного армування першого і другого прольотів видно, що з них на опору Б будуть відігнуті стержні 218, як це потрібно згідно з розрахунком у перерізі 2-2. Ці стержні в перерізі на опорі Б розміщують один над одним, оскільки в сусідніх з опорою прольотах їх слід розташувати посередині між стержнями 12.

Переріз 4-4:

,

із табл. А5 знаходимо відповідне значення .

мм².

Беремо з метою уніфікації 218+210, фактично мм².

2.3.5 Розрахунок міцності балки в похилих перерізах

Розраховуючи балку на дію поперечної сили, керуємося п. 1.3.5.

Спочатку перевіряємо необхідність встановлення поперечної арматури за розрахунком, виходячи з умови (1.50).

Поперечна сила у перерізі, що розташовується на відстані d_sb від грані опори:

кН.

Розрахункова величина опору зсуву

Н = = 34,85кН,

де ;

;

;

мм² – площа розтягнутої арматури 210+18, яка продовжується на відстань за переріз, що розглядається.

Розрахункова величина опору зсуву V_Rd,c приймається не менше ніж

Н = 21,42кН.

Отже, остаточно приймаємо кН.

Оскільки кН < кН, тому необхідно встановити поперечну арматуру за розрахунком.

Відповідно до конструктивних вимог [2, п. 8.2.6] з урахуванням досвіду проектування [9, с. 129] приймаємо у якості поперечної арматури 26А240С ( мм²) з кроком s = 150 мм.

При цьому вимоги мінімального поперечного армування (1.52) та максимального кроку поперечних стержнів (1.54) задовольняються:

;

мм мм.

Перевіримо за умовою (1.53), чи забезпечує прийнята кількість поперечної арматури міцність балки за похилими перерізами.

Для цього в першому наближенні приймаємо та перевіряємо чи виконується умова (1.55)

кН Н =

= 127,19 кН,

де кН – максимальна поперечна сила на опорі;

;

.

Оскільки умова (1.56) виконується, то при перевірці (1.54) можна прийняти .

кН Н = 61,05 кн.

Отже, перевірка умови (1.54) показала, що прийнята кількість поперечної арматури не забезпечує міцність балки у похилому перерізі. Тому необхідно збільшити її діаметр або зменшити крок.

Визначимо необхідний крок поперечної арматури з умови (1.54), прийнявши кН,

мм.

Остаточно приймаємо в якості поперечної арматури другорядної балки 26А240С з кроком мм.