1. Расчет прочности изгибаемых элементов по нормальным сечениям

1.1. Общие методические указания

Расчет прочности нормальных сечений изгибаемы железобетонных элементов производится по предельным усилиям. При этом должно соблюдаться условие

где относительная высота сжатой зоны бетона, определяемая при расчете сечений из соответствующих уравнений равновесия;

– значение граничной относительной высоты сжатой зоны при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению

Значение вычисляют по формуле

или определяют по табл. 1.

Таблица 1

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны и коэффициент

Класс арматуры	A240	A400	A500	B500	Bp500
Значение	0,615	0,533	0,493	0,493	0,502
Значение	0,426	0,391	0,371	0,371	0,376

Продольная рабочая арматура размещается в растянутой зоне поперечного сечения элемента в зависимости от количества стержней:

при количестве стержней 2 или 3 в один ряд;

при количестве стержней 4 или 6 в два ряда.

Рабочую высоту сечения определяют по формуле где – расстояние от нижней грани сечения до центра тяжести растянутой арматуры принимаемают в зависимости от схемы расположения арматуры:

при однорядном расположении

при двухрядном расположении

где и с – защитный слой бетона и расстояние в свету между стержнями арматуры принимают: = 20 мм; c = 25 мм, но не менее диаметра арматуры .

При определении армирования значением предварительно задаются в зависимости от схемы расположения стержней:

при однорядном расположении ÷ 40 мм;

при двухрядном расположении ÷ 70 мм.

Расчетные сопротивления бетона , и арматуры , , принимают по приложению 1, а площади сечения арматуры , , по сортаменту арматуры (приложение 2).

1.2. Расчет элементов прямоугольного профиля

Схема усилий в нормальном сечении при расчете прочности изгибаемого элемента прямоугольного профиля приводится на рис.1.

Рис. 1. Схема усилий в нормальном сечении при расчете прочности изгибаемого элемента прямоугольного профиля

Проверка прочности прямоугольных сечений изгибаемых элементов производится из условий:

b

b

при этом должно соблюдаться условие x ≤ .

Предельный изгибающий момент элемента с одиночной арматурой определяют из условия

b

где высоту сжатой зоны x определяют по формуле

и принимают не более граничного значения

Предельный изгибающий момент элемента с двойной арматурой определяют из условия

b

где высоту сжатой зоны x определяют по формуле

и принимают не более граничного значения .

Подбор продольной арматуры производят следующим образом.

Задаются величиной , определяют рабочую высоту = , вычисляют значения и :

.

Если то сжатая арматура по расчету не требуется.

При отсутствии сжатой арматуры площадь сечения растянутой арматуры определяют по формуле

По сортаменту для заданного числа стержней определяют диаметр арматуры уточняют рабочую высоту = и при необходимости повторяют подбор арматуры.

Если требуется увеличить размеры сечения, повысить класс бетона, или установить сжатую арматуру и рассчитать сечение с двойной арматурой.

Если по расчету требуется сжатая арматура, площади сечения сжатой и растянутой арматуры, соответствующие минимуму их суммы, определяют по формулам:

где коэффициент принимают по табл. 1 или вычисляют по формуле

.

Если принятая площадь сечения сжатой арматуры значительно превышает требуемую по расчету, то площадь сечения растянутой арматуры определяют с учетом фактической площади :