3.4.3. Расчет прочности наклонных сечений на действие поперечных сил.

Необходимость расчета определяется условием [2, п. 3.32]

, (8)

Для тяжелого бетона φ_b3 = 0,6 . Правая часть неравенства (8) -минимальная несущая способность бетонного сечения на восприятие поперечной силы. При выполнении условия (8) поперечная арматура устанавливается без расчета в соответствии с конструктивными требованиями, приведенными на рис. 5. Диаметр поперечных стержней принимается:

- для пустотных панелей 3...5 мм класса Вр-1;

- для ребристых панелей из условия свариваемости их с продольной арматурой (табл.9)

Таблица 9

Соотношения диаметров свариваемых стержней при контактной точечной сварке

Диаметры стержней одного направления, мм	3-12	14; 16	18; 20	22	25-32	36; 40
Наименьшие допустимые диаметры стержней другого направления, мм	3	4	5	6	8	10

При невыполнении условия (8) поперечная арматура определяется расчетом. Для этого предварительно назначается диаметр d_w, и шаг поперечных стержней s из конструктивных условий (см. выше).

Для поперечных стержней, устанавливаемых по расчету, должно удовлетворяться условие

19

150 ≤ h ≤300

s₁ ≤ ∙h

s₁ ≤ 150

l_оп ≥∙l₀

300 < h ≤ 450

s₁ ≤ ∙h

s₁ ≤ 150

s₂ ≤ ∙h

s₂ ≤ 500

l_оп ≥∙l₀

h > 450

s₁ ≤ ∙h

s₁ ≤ 300

s₂ ≤ ∙h

s₂ ≤ 500

l_оп ≥∙l₀

Рис. 5. Конструктивные требования к расположению поперечных стержней в ребрах панелей и в балках

20

Если ξ ≤ ξ_R, требуемое количество растянутой арматуры (см²) вычисляем по формуле

(6)

Требуемая арматура, подсчитанная по формулам (3) или (6), подбирается с минимально возможным превышением по сортаменту (табл.8), с указанием числа, диаметра, класса арматуры и ее площади, например, 4 ф 16 АIII, А_s = 8,04 см².

Размещение принятой арматуры должно проводиться в соответствии с п. 5.12; 5.18 [2] и рис. 3. В многопустотных панелях обязательна установка стержней в крайних ребрах, в промежуточных возможна установка не в каждом ребре. Причем соблюдение симметрии не обязательно.

После размещения принятой арматуры необходимо провести корректировку значений а и h₀.

Проверка прочности нормального сечения

Для проверки прочности определяется положение нейтральной оси из условия

(7)

При соблюдении условия (7) нейтральная ось – в полке, высота сжатой зоны (см) вычисляется по формуле

Несущая способность сечения (Н∙см)

При несоблюдении условия (7) нейтральная ось проходит в ребре. Тогда высота сжатой зоны (см)

Если x / h₀ > ξ_R, то x = ξ_R ∙ h₀ и несущая способность сечения (Н∙см)

17

Рис. 6. К расчету прочности наклонного сечения

Рис. 7. К расчету полки ребристой панели

22

- для ребристых панелей (расположение арматуры в два ряда по высоте) - 50...60 мм.

3.4.2. Расчет прочности нормальных сечений

Расчет прочности нормальных сечений производится в соответствии с п. 3.16 [2] (см. рис.4). Предполагается, что продольной сжатой арматуры по расчету не требуется.

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры определяется в зависимости от положения нейтральной оси

(1)

При соблюдении условия (1) нейтральная ось проходит в пределах полки и сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной b_f ^I, т.е. определив (2)

находят по табл.7 коэффициент ν и подсчитывают требуемую площадь растянутой арматуры (см²)

(3)

При несоблюдении условия (1) нейтральная линия располагается в ребре. Параметр α₀ определяется с учетом свесов полки:

(4)

По табл. 7 находим относительную высоту сжатой зоны ξ, которая должна быть сравнена с граничной ξ_R [2, п. 3.12].

(5)

Здесь R_s - расчетное сопротивление продольной арматуры по первой группе предельных состояний в МПа,

ω = 0,85 – 0,008∙R_b

где R_b – расчетное сопротивление бетона сжатию в МПа с учетом коэффициента условий работы γ_b2 = 0,9.

15

Рабочая высота сечения (см. рис.7)

где а - расстояние от центра тяжести рабочей арматуры до растянутой грани полки; принимается равным 1,5...2,0 см [2, п.5.6].

Полка панели армируется сеткой с поперечной рабочей арматурой класса Вр-1 или А-Ш. Продольная распределительная арматура диаметром 3...4 мм из арматуры класса Вр-1, шаг 250мм.

Для определения необходимой площади арматуры, укладываемой вдоль расчетного пролета полки, подсчитываем параметр α₀:

По табл. 7 находят значение относительного плеча внутренней пары сил ν. Площадь растянутой арматуры (см²) на 1 м длинной стороны полки

Шаг и диаметр рабочей арматуры подбираются по требуемой площади сечения арматуры А_s1 по сортаменту (табл.8). Шаг s рабочей арматуры должен быть не более 200 мм, не менее 100 мм и кратным 10 мм [2, п. 5.20]. Принятая площадь сечения арматуры должна с минимальным запасом превышатьА_s1, здесь A_sФ - площадь сечения одного стержня в см², s - шаг стержней в м.