4.1 Характеристика изделия

Брусковая перемычка марки 5ПБ27-37-п, с размерами поперечного сечения 250×220мм, длиной 2720мм, предназначена для перекрытия оконного проема в кирпичной стене. Выполнена из тяжелого бетона класса В20, с коэффициентом условий работы γ_b2=0,9.

В качестве рабочей используется стержневая арматура класса А400, поперечная – проволочная класса В500.

Расчет производится по первой группе предельных состояний (на прочность).

4.2 Сбор нагрузок на 1пм перемычки

При расчете необходимо учесть собственный вес перемычки, вес кирпичного столба над перемычкой, нагрузку от междуэтажного перекрытия (в случае если перемычка не несущая от междуэтажного перекрытия нагрузка не учитывается).

- собственный вес перемычки:

, (25)

где:b-ширина сечения, м;

h-высота сечения, м;

ρ-плотность железобетона, плотность железобетона 25 кН/м³;

γ_f-коэффициент надежности по нагрузке, составляет 1,1

- вес кирпичного столба над перемычкой:

, (26)

где:Н-высота кирпичного столба над перемычкой, м

ρ-плотность кирпичной кладки, плотность кирпичной кладки 18, кН/м³

- от междуэтажного перекрытия:

, (27)

где: L-длина плиты, м

q_табл.-расчетное значение нагрузки от перекрытия, кН/м²

Полная нагрузка составит:

Σq=1,51+6,83+12=20,34кН/м

4.3 Статический расчет

За расчетную схему перемычки принята балка, свободно лежащая на двух опорах с равномерно распределенной нагрузкой.

Расчетная длина балки составит, по формуле 2:

Согласно принятой расчетной схеме (рисунок 2) максимальные значения усилий действующих на перемычку определяем по формулам 3 и 4:

4.4 Расчет прочности по нормальному сечению

Расчетная высота сечения перемычки составляет, по формуле 8:

Рисунок 7. Расчетное сечение

Определяем значение коэффициента α₀ по формуле 10:

Производим сравнение коэффициента α₀ < α_R=0,443, получаем, одиночное армирование сечения; располагаем арматуру в растянутой части сечения, значение коэффициента η=0,904. Площадь поперечного сечения рабочей арматуры по формуле 11, составит:

По сортаменту подбираем рабочую арматуру 2Ø14мм класса А400, площадью A_s=3,08см². Арматуру объединяем в два плоских каркаса с хомутами Ø4мм из проволоки класса В500 и продольным монтажным стержнем Ø6мм из стержневой арматуры класса А240.

4.5 Расчет прочности на образование наклонных сечений

Необходимость расчета проверяем по условию 12:

Условие выполняется, проверяем какое количество поперечной силы, бетон воспримет при совместной работе с поперечной арматурой. Для выяснения необходимости дальнейшего расчета проверим условие 13, для этого определяем количество поперечной силы воспринимаемой бетоном по формуле 14:

Длина проекции наклонной трещины рассчитывают по формуле 15:

Определяем усилия в поперечных стержнях на единице длины элемента, по формуле 2.5.6, шаг поперечных стержней принимаем равным половине высоты ½ ∙ 220=110мм, принимаем 100мм=10см:

Проверяем усилия воспринимаемые поперечной арматурой, по формуле 16:

Проверяем условие 13:

Q

Условие выполняется, следовательно, прочность достигнута за счет установки поперечных стержней.