3.6.2 Расчёт прочности и трещиностойкости приопорных участков

1. Проверка прочности на изгиб по наклонному сечению. Проверку производим по сечению, начинающемуся у грани опоры, от­стоящем от оси опоры па расстоянии 0,5l_оп.=0,5·20=10см. Ввиду малости этой величины поперечную силу на грани опоры принимаем равной поперечной силе на оси опоры, т. е. V_sd=461,87 кН.

Горизонтальная проекция наиболее опасного наклонного сечения может быть вычислена по формуле

c= (7.1)

где предельное усилие в поперечной арматуре на 1 см длины балки вычис­лено по формуле

=1,13кН/см,

а значение равномерно распределенном нагрузки принято: g=0,489кН/см.

c= 288,85см

Расчетный момент внешних сил в наклонном сечении

M_sd=V_sd(0,5l_оп+c)-0,5g(0,5l_оп+c)²=461,87(0,1+2,88)-0,5·46,93(0,1+2,88)²=1167,99кНм

Предварительное напряжение в арматуре с учетом потерь, происходя­щих до окончания обжатия бетона.

σ₀-σ_п1=115,5-21,95=93,55кН/см².

Длина зоны передачи напряжений для напрягаемой арматуры без анке­ров определяется по формуле

(7.2)

Для прядей класса I5S1400: m_п.н=l,25; =25 и d=1,5см.

По заданию f₀ = 4,8кН/см². Подставляя эти данные в формулу 7.2 по­лучим

74,04см

Расчетное значение сопротивления арматуры в сечении на грани опоры

σ_оп=(σ₀-σ_п1)·l_оп/l_п.н=93,55·20/74,04=25,27кН/см².

Высота сжатой зоны в рассматриваемом сечении может быть принята:

см.

Момент внутренних сил относительно конца наклонного сечения:

кНм, что больше расчётного момента внешних сил M_sd= 2263,18 кНм следовательно, прочность наклонного сечения на изгиб обеспечена.

2. Обеспечение трещиностойкости сечений на длине зоны передачи напряжений при снятии арматуры с упоров.

Рабочая высота сечения на опоре d=136,5см> 74,16см, поэтому трещиностойкость может быть обеспечена установкой в верхней зоне на дли­не 1,5d= 1,5·136,5 = 210см от торца балки дополнительной ненанрягаемой арматуры сечением A_s=0,002A. Площадь сечения балки у опоры, не счи­тая опорного ребра жесткости,

A=(b'_п-b)·h'_п+(b_п-b)·h_п+b·h=(38-12)·24+(28-12)·25+12·149=2824см²

Следовательно, A_s>0,002·2824=5,65см². Принимаем 6Ø12S400 с A_s=6,78см². Стержни устанавливаются в верхней части стенки.

3. Обеспечение прочности опорного узла. При сосредоточенном расположении в нижней зоне балки продольной напрягаемой арматуры в опорных участках устанавливаем ненапрягаемую поперечную арматуру, которая должна воспринимать усилие

0,2·A_p·f_pd=0,2·26,89·10600 = 570,06кН.

Необходимое сечение арматуры класса S400

A_s=0,2·A_p·f_pd /f_yd=570,06/35,5=16,06см²

Принимаем 8Ø14S400 с A_s=12,31см². Эту арматуру уста­навливают в зенкованные отверстия опорных закладных деталей и тщательно к ним приваривают.

На длине 0,6 0,6·74,16≈45см от торца в зоне расположения растя­нутой предварительно-напряженной арматуры устанавливаем сетки из арматуры класса S500, диаметром 5 мм<14 мм, с шагом 60 мм, что меньше предельного значения 150 мм и равно минимально допустимому. Размеры ячеек сетки приняты 50 мм, что меньше предельного значения 100 мм и больше минимального - 45 мм.