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 1,816;

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 8мм класса S500 (A_sw=101 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 7 -Вычисление ординат эпюры материалов для продольной арматуры

ё⌀ и количество стержней	Уточненная высота сечения d=hsb-c, мм	Фактическая площадь сечения стержней, Ast, мм2	Расчетное сопротивление арматуры, fyd, МПа	Относительная высота сжатой зоны, ξ	Коэффициент η	Момент MRd, кН∙м
Первый пролет (нижняя арматура: b=b’f=2400 мм, с=30мм.)
2⌀12	370	226	435	0,017085	0,993	36, 12
1⌀12	370	113,1	435	0,00855	0,996	18,13
Первый пролет (верхняя арматура: b=b’sb=160 мм, с=45 мм.)
2⌀10	355	157	435	0,18555	0,923	22,378
Опорная арматура. 1 опора (верхняя арматура b=b’sb=160 мм, с=45 мм)
2⌀12	355	226	435	0,2671	0,889	31,026
1⌀10	355	78,5	435	0,092776	0,961	11,65
Опорная арматура. 1 опора (нижняя арматура:b=b’sb=160 мм, с=30 мм)
2⌀12	370	226	435	0256272	0,893	32,48
Второй пролет (нижняя арматура: b=b’f=2400 мм, с=30 мм)
2⌀12	370	226	435	0,017085	0,993	36, 12
1⌀10	370	78,5	435	0,005934	0,998	12,61
Второй пролет (верхняя арматура: b=b’sb=160 мм, с=45 мм)
2⌀10	355	157	435	0,18555	0,923	22,378
Опорная арматура. Средняя опора (верхняя арматура b=b’sb=160 мм, с=45 мм)
2⌀12	355	226	435	0,2671	0,889	31,026
1⌀10	355	78,5	435	0,092776	0,961	11,65
	Опорная арматура. Средняя опора (нижняя арматура: b=b’sb=160 мм, с=30 мм)
2⌀12	370	226	435	0,017085	0,993	36, 12

Эпюра материалов должна охватывать эпюру изгибающих моментов.

Теоретическое место обрыва стержней определяем графическим путем.