Определение разрушающей нагрузки при поверочных расчетах

Ожидаемая величина теоретической разрушающей нагрузки

(3.8)

где - изгибающий мо­мент, вызывающий разрушение балки по нормальному сече­нию;

- высота сжатой зоны бетона;

; (3.9)

.

Согласно СП 52-101-2003 [8] ξ_R определяется по формуле

(3.10)

При в формулу для вместо подставляется

. (3.11)

Расчет:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

Расчет величины нагрузки образования первых трещин в балке

Ожидаемая величина нагрузки, при которой появляются первые трещины, может быть определена по формуле

, (3.12)

где - момент, вызывающий появление трещин;

- упругопластический момент сопротивления по растянутой зоне перед образованием трещин для бетонного сечения согласно [11] и - согласно [12].

Расчет:

1. 

2. 

3. 

Определение прогибов балки

Ожидаемый прогиб балки в середине пролета определяется по формуле

, (3.13)

в которой - коэффициент для шарнирно опертой балки, загруженной двумя сосредоточенными силами F, располо­женными на расстоянии от опор;

- кривизна балки на участке действия максимальных изгибающих моментов , которая определяется:

- до появления трещин (при ) по формуле

, (3.14)

где - приведенный момент инерции бетонного сечения, принятый для слабо армированной конструкции равным моменту инерции бетонного сечения;

- после образования трещин (при ) :

- согласно СНиП 2.03.01.84*[6] по формуле

; (3.15)

- согласно СП 52-101-2003 [8] по формуле

. (3.16)

В формуле (3.15): , ;

; ; ;

; ; ;

; ; .

Расчет:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

7. 

8. 

9. 

10. 

11. 

12. 

13. 

14. 

15. 

16. 

Определение ширины раскрытия трещин

Ширина раскрытия трещин в нормальных к продольной оси балки сечениях определяется по формуле (144) СНиП 2.03.01-84* [6]

.

Здесь - для изгибаемых элементов;

- при кратковременном действии нагрузки;

— при арматуре S периодического профиля;

- при гладкой стержневой арматуре;

d - диаметр растянутой арматуры, мм;

- M и z см. пункт 3.3.5.

Согласно СП 52-101-2003 [8] ширина раскрытия трещин равна

,

где — при непродолжительном действии нагрузки;

- для арматуры периодического профиля;

— для изгибаемых элементов;

;

, ;

- коэффициент, определяемый согласно прил. 10;

- базовое расстояние между трещинами, определяется по формуле

и принимается не менее 10d и 100 мм и не более 40d и 400 мм;

- площадь сечения растянутого бетона, ,

и - высота растянутой зоны бетона.

Расчет:

1. 

2. 

3. 

4. 

5. 

6. 

Рисунок 4 – Схема образования трещин и разрушения балки

Вывод:

1. Данную конструкцию можно эксплуатировать при нормальном режиме работы.

2. Разрушающая нагрузка F_u = 288 кН.

3. Нагрузка образования первых трещин в балке F_crc = 78,57 кН.

4. Величина прогиба f = 0,05 см.

5. Ширина раскрытия трещин а_crc = 0,124 мм.

Железобетонная балка в ПК ЛИРА