1.6 Розрахунок міцності нормальних перерізів

Цей розрахунок зводиться до визначення поздовжньої робочої арматури в чотирьох розрахункових перерізах: в першому та середньому перерізах як для таврового профілю перерізу, на першій проміжній та середній опорах як для прямокутного перерізу, оскільки тут поличка буде в розтягнутій зоні.

Поздовжню робочу арматуру каркасів приймаємо А400С з .

α

ζ=0,984

Приймаємо 2∅22 А400С (), тобто приймаємо чотири каркаси по одному стержню в кожному.

Середні прольоти:

α

ζ=0,99

Приймаємо 2∅18 А400С(), тобто приймаємо два каркаси по одному стержню в кожному.

Над першими проміжними опорами.

Оскільки другорядні балки на опорах армуються двома сітками з поперечною робочою арматурою, приймаємо клас Вр-I діаметром в першому наближенні 5 мм з . Робоча висота тут буде(поличка розтягнута і до уваги не приймається),.

Момент

α

ζ=0,983

Ця площа арматури припадає на всю розтягнуту зону(поличку), тобто 2,0м, а якщо прийняти дві сітки, то на 1 м ширини полички площа становить:

Проектуємо зварну рулонну сітку С-4 з поперечними робочими стержнями ∅5 із сталі Вр-I з кроком 100мм.,

Поздовжні розподільчі стержні приймаємо ∅3 із сталі Вр-I з кроком 350мм .

Марка сітки 3500мм

де

На середніх опорах другорядної балки

α

ζ=0,991

(розрахунок у програмі Exel Додаток А)

При двох сітках на 1м ширини полички буде:

Проектуємо рулонну сітку С-5 з поперечною робочою арматурою ∅5 із сталі Вр-I з кроком 200 мм.,

Марка сітки 3500мм

Верхню арматуру плоских каркасів, якими армуємо другорядну балку з прольотів, допускається ставити конструктивно ∅10-12мм, але їх достатність треба перевірити на дію від’ємних пролітних моментів, розрахувавши міцність нормальних перерізів в прольоті прямокутного профілю. В першому прольоті, коли він ненавантажений тимчасовим навантаженням, у нас не виникає від’ємного моменту посередині прольоту і перевіряти не має потреби. В другому та середніх прольотах він може бути досить значним, тому тут бажано перевірити. В нашому випадку в другому прольоті від’ємний пролітний момент дорівнює .

Тому в другому прольоті верхні стержні каркасів треба брати ∅16мм (два каркаси, тобто 2∅ 16 з.

В середніх прольотах верхня арматура плоских каркасів повинна бути діаметром:

,

Отже, приймаємо 2∅14 з .

1.7 Розрахунок міцності за похилими перерізами

Призначаємо крок поперечних стержнів (п.8.2.6.6 ДСТУ):

см

Приймаємо 30 см.

Мінімальний коефіцієнт поперечного армування (п.8.2.6.5 ДСТУ):

З формули (8.4)знаходимо площу

см²

Згідно з п. 8.2.6.4 не менше 0,5 площі поперечної арматури повинно встановлюватися у формі хомутів, тому всю арматуру заради однотипності приймаємо у вигляді хомутів.

Приймаємо 2Ø6 А400С >

Спочатку перевіримо, чи дана балка потребує поперечного армування за розрахунком.

Максимальна поперечна сила:

Ця поперечна сила має бути такою:

Звідси,

Опір зсуву визначається за формулами(4.36) і 4(37)

Тут,

Отримуємо:

Отже, – потрібне поперечне армування приймаємо за розрахунком.

Для умовно стиснутих елементів:

де: – для конструкцій без попереднього напруження,

см

при МПа.

При отримуємо

При отримуємо

–отже

несуча здатність умовних стиснутих елементів забезпечена.

Згідно з (9.5N) мінімальний коефіцієнт поперечного армування:

Тоді з формули (9.4) отримуємо:

см²

Тут, см

Тобто діаметр хомута рівний :

Приймаємо 2Ø6 Вр-I,

Визначаємо відстань від опори до місця, де поперечна арматура за розрахунком не потрібна з умови

,

Звідси

м

При цьому

Таким чином

При отримаємо:

Тому зменшимо крок хомутів до см і приймемо клас арматури А500С (f_ywd = 300 МПа);

Отримуємо:

Приймаємо хомут Ø8 (А_sw = 1,01 см²);

Отже при S=10 см і А_sw = 1,01 см², отримуємо при cot=1

Таким чином від опори на відстані 120 см крок хомутів 10 см, а в середині прогону – .