3.6 Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе

Расчет ведем аналогично расчету второстепенной балки.

Прочность железобетонной балки на действие поперечной силы определяем, в первую очередь, проверкой условия:

(3.11)

Определим значение поперечной силы, воспринимаемой сечением без поперечного армирования:

,но не менее (3.12)

где , d — в мм; , т.е. подставляем максимальное значение 1,8;

0,02 (минимальное значение коэффициента армиро­вания, регламентированное СНБ 5.03.01).

Тогда расчетный коэффициент армирования

Тогда, с учетом рассчитанных величин получим:

Условие не выполняется, тогда используя метод ферменной аналогии, поперечное армирование определим из условий и

Зададимся углом наклона трещин к горизонтали и шагом поперечной арматуры S=150мм.

Где Z-расстояние между равнодействующими в сечении:

Принимаем два стержня диаметром 10мм класса S500 (A_sw=157 мм²) c шагом S=150мм.

При этом должны выполняться условия:

(3.13)

(3.14)

-условие выполняется, прочность по сжатой полосе обеспечена.

-условие выполняется, что означает оптимальность принятого армирования.

3.7 Построение эпюры материалов

С целью экономичного армирования и обеспечения прочности сечений балки строим эпюру материалов, представляющую собой эпюру изгибающих моментов, которые может воспринять элемент по всей своей длине. 3начение изгибающих моментов в каждом сечении при известной площади рабочей арматуры вычисляют по формуле

M_Rd=f_yd∙A_st∙d∙η,

где d- уточненное значение рабочей высоты сечения;

η- табличный коэффициент, определяемый:

η=1-k₂∙ξ

ξ=(A_st∙f_yd)/(ω_c∙α∙f_cd∙b∙d).

При построении эпюры материалов считают, что обрываемый стержень необходимо завести за точку теоретического обрыва, где он уже не нужен по расчету прочности нормальных сечений, на расстояние анкеровки l_bd. При выполнении обрывов (отгибов) стержней необходимо соблюдать принцип симметрии расположения стержней в поперечном сечении балки. Также следует иметь в виду, что начало каждого отгиба в растянутой зоне располагают на расстоянии точки теоретического обрыва не менее чем 0,5∙d, где d-уточненное значение рабочей высоты сечения. С целью восприятия изгибающего момента от возможного частичного защемления балки на стене в первом пролете арматуру не обрывают, а отгибают на крайнюю опору. Начало отгиба располагают на расстоянии 50-60 мм от внутренней грани стены.

Расчеты, необходимые для построения эпюры материалов выполнены в табличной форме.

Таблица 6 Вычисление ординат эпюры материалов для продольной арматуры

Диаметр и количество стрежней	Уточненная высота сечения, d=hsb-c, мм d	Фактическая площадь сечения стержней,	Расчетное сопротивление арматуры, fyd	Относительная высота сжатой зоны сечения,	Коэффициент	Mrd кН∙м
Первый пролет низ
2⌀16	320	402	435	0,0351	0,985	55,12
1⌀12	320	113,1	435	0,00988	0,995	15,66
1⌀12	300	113,1	435	0,0105	0,995	14,70
Первый пролет верх
2⌀12	305	226	435	0,019	0,992	29,74
Первая опора верх
2⌀20	305	628	435	0,6477	0,7305	60.86
1⌀14	305	153,9	435	0,159	0,934	19,07
Средний пролет низ
2⌀14	320	308	435	0,0269	0,989	42,4
1⌀14	320	153,9	435	0,0134	0,994	21,3
Средняя пролет верх
2⌀12	305	226	435	0,019	0,992	29,74
Средняя опора
2⌀16	305	402	435	0,414	0,828	44,16
1⌀14	305	153,9	435	0,159	0,934	19,07

Эпюра материалов должна охватывать эпюру изгибающих моментов.

Теоретическое место обрыва стержней определяем графическим путем.