Расчет поперечной арматуры

Максимальная поперечная сила Q_B^Л=0,6ql=0,6*28,52*5,85=100 кН. Проверяется первое условие (6.7)

Q0,35R_bbh₀; (6.7)

Q_max=100000 H<0,35*0,85*11(100)*20*41,5=272000 H,

где

Q – в H;

R_b – в МПа;

(100) – для пересчета правой части условия (6.7), H;

условие соблюдается, принятые размеры сечения до­статочны.

Проверяется второе условие (6.8)

Qk₁RR_btm_б1bh₀; (6.8)

100000 H>0,6*0,88(100)*0,85*20*41,5=37500 H,

условие (2.49) не удовлетворяется, требуется поперечное армирование.

Из формулы (6.9) определяется требуемая интенсив­ность поперечного армирования

(6.9)

Принимаются поперечные стержни диаметром d_x=6 мм, A_s,x= 0,283 см² в соответствии с [2, стр. 39, прил. IV]. При двух каркасах n = 2 и A_s,x=0,283*2=0,566 см².

Шаг поперечных стержней по формуле (6.10)

u=R_swA_s,x/q_x=170(100)*0,566/490=19 см. (6.10)

Наибольшее расстояние между поперечными стерж­нями согласно формуле (6.11)

(6.11)

Исходя из условий конструирования на приопорных участках длиной 1/4 пролета это расстояние должно быть при h450 мм uh/2=45/2=22,5 см и не более u=15 см. Принимается расстояние u=15 см по наименьшему из вычисленных значений.

В средней половине пролета балки поперечная сила на расстоянии 1/4 пролета от опоры балки

Q=Q_max-ql/4=100-28,52*5,85/4=58,2 кH;

здесь условие (6.8) не удовлетворяется, так как Q=58,2 кH>k*R_btm_б1bh₀=37,5 кH, следовательно, требуется постановка поперечных стержней по расчету.

Вычисляется требуемое значение q_x:

Шаг поперечных стержней при d_x=6 мм и n=2

u=170(100)*0,566/164=49 см.

Максимальный шаг поперечных стержней

по конструктивным требованиям [1.5, п. 5.27] при высоте сечения h>300 мм расстояние между попе­речными стержнями u принимается не более 3/4h и не более 500 мм.

Поэтому в средней части балки можно принять u=3/4h=0,75*45=33 см, принимается u=30 см (кратно 5 см).

В средних пролетах наибольшая поперечная сила

Q=0,5ql₂ =0,5*28,52*5,7=81,2 кH<100 кH.

По конструктивным соображениям в целях унифика­ции каркасов принимается для балок средних пролетов (каркасы (2), рис. 6.2) поперечные стержни диаметром 6 мм с шагом 15 и 30 см, так же как для каркасов (1) в крайнем пролете.

Каркасы (1) и (2) на опоре соединяются дополнитель­ными стержнями с запуском за грань опоры (главной балки) на длину 15d₁ и не менее (u+150 мм).

Подбор сечения арматуры для главной балки

Приняты ранее: арматура продольная класса A-II, R_s=270 МПа; поперечная арматура класса A-I, R_sw=170 МПа; бетон марки М250, R_b=11 МПа, R_bt=0,88 МПа, m_б1=0,85. По моменту М_В=186 кНм уточняем размер поперечного сечения ригеля при =x/h₀=0,35 по формуле (6.12) при r₀=1,8:

(6.12)

что меньше принятого предварительно h₀=60-6=54 см; условие (6.12) удовлетворяется.

Арматура в пролете рассчитывается по формулам тавро­вых сечений с полкой в сжатой зоне, а на опоре – как для прямоугольных сечений. Параметры A₀,  и  принимаются по [2, стр. 38, прил. III, табл. 3].

Подбор сечения арматуры в крайних пролетах: М₁=288 кНм; ширина полки таврового сечения b'_п=(600/6)*2 + 30=230 см; h₀=60-4,5=55,5 см, арматура в два ряда; расположение границы сжатой зоны определяется по условию

MR_bm_б1b'_пh'_п(h₀-0,5h'_п);

28800<11(100)*0.85*230*8*(55,5-0,5*8)=88500 кНсм.

Условие соблюдается, граница сжатой зоны проходит в полке, сечение рассчитывается как прямоугольное ши­риной b'_п=230 см:

по [2, стр. 38, прил. III, табл. 3] определяется =0,975; =0,05; вычисляется площадь сечения растянутой арматуры

принимается 420 A-II+222 A-II, A_s,ф=12,56+7,6=20,1 см² (рис. 6.3, каркасы (3) и (4)).

В среднем пролете M₂=162 кНм;

=0,99;

Принимаются два каркаса (5) в каждом по 220 A-II, всего 420 A-II, A_s,ф=12,56 см².

Верхняя арматура в среднем пролете определятся по моменту М_2min=-67,2 кНм.

Сечение прямоугольное 60х30 см, h₀=60-4,5=55,5 см:

=0,957;

Принимается 218 A-II; A_s=5,09 см² (см. каркасы (5)). Подбор арматуры на опоре В: М_B’=-186 кНм; сечение прямоугольное 60х30 см; h₀=60-6=54 см.

=0,87;

Принимается 422 A-II, A_s=15,2 см², каркасы (6) и (7), рис. 6.3.