3.4. Розрахунок міцності за похилим перерізом
Щоб перевірити умову необхідності встановлювання поперечної арматури з розрахунку, знаходимо допоміжні величини:
-
коефіцієнт, який враховує вплив стислих
поличок у двотаврових або таврових
елементах,
,
де
.
Тоді
-
коефіцієнт, який враховує обтискання
панелі напруженою арматурою, має не
перевищувати 0,5,
Беремо
=0,5.
Для
попередньо напружених елементів
рівнозначне
зусиллю попереднього обтискання
,
яке необхідно брати, враховуючи втрати
попередньої напруги, тобто помножити
на 0,8.
Підсумок
завжди
має не перевищувати 1,5, що й взято у
даному випадку.
Враховуючи, що на панель діє рівномірно розподілене навантаження, яке містить і тимчасове, знаходимо
=
4,864 + 0,5 .
6,84 = 8,28 кН/м = 0,083 кН/см.
Знаходження відстані від вершини розрахункового похилого перерізу до опори залежить від умови
=
0,083 кН/см < 0,16
=
0,16.1,5.1,5х
х 0,81 (0,1) . 20=0,583 кН/см.
Тоді
=
2,519 = 47,5 см.
Якби знак нерівності мав протилежне значення, то
,
де
-
1,5.
Близько вершини похилого перерізу поперечна сила
=
40 0,083.47,5=36,06 кН.
Перевіряємо умову необхідності встановлювання поперечної арматури з розрахунку
=
= 27,7 кН.
Отриманий знак нерівності свідчить про те, що умова не виконується. Тому необхідно виконувати розрахунок поперечної арматури.
Для правової частини наведеної нерівності має виконуватись умова
27,7
кН.< 2,5
=
2,5. 0,81(0,1)
х
х 20 .19=76,9 кН.
Задамося максимальним кроком поперечних стержнів: .
Згідно з [І,п.5.27] на при опорних ділянках, що дорівнюють ¼ прольоту:
при
450
мм
=
/2,
але не більше 150 мм
при
450
мм
=
/3,
але не більше 500 мм.
У даному випадку
220
мм < 450 мм. Тому
см.
Беремо
=10
(округляється в менший бік кратно 50 мм).
Крім того, задамося мінімально можливим
діаметром поперечних стержнів із
арматури ВР-1. Згідно із сортаментом це
буде Ø 3Вр-1 з
=
0,071 см2..
Тоді фактична інтенсивність поперечного армування
>
кн./см,
де
-
кількість каркасів
=
0,6 (для важкого бетону).
Якщо
,
то необхідно збільшити діаметр поперечних
стержнів.
Щоб знайти відсталь від вершини розрахункового похилого перерізу, перевіряємо умову
=
0,083 кН/см < 0,56
=0,56
0,787 = 0,43 кН/см.
Тоді
см,
де
=
2 (для важкого бетону).
При цьому С = 3,33
.
У даному випадку С=145,3 см > 3,33.19 = 63,27 см. Беремо С = 63,27 см.
Знаходимо поперечну силу, що сприймається бетоном стислої зони:
= 27,73кн.
=
0,6.1,5.0,81(0,1).20.19
= 27,73кн.
Знаходимо поперечну силу, що сприймається поперечною арматурою:
=
0,787 38 = 29,14 кН.
де Со– проекція розрахункового похилого перерізу.
При цьому
.
У даному випадку Со=47,83 см < С =
63,27 см, але Со=47,83 см > 2
=2.19= 38 см. Тому беремо
=
38 см.
Тепер перевіряємо умову
36,06
кН <
=27,73+29,14=56,87
кН.
Умова виконується, отже, крок і діаметр поперечної арматури підібрані правильно. Якщо умова не виконується, необхідно збільшити діаметр поперечних стержнів.
3.5. Визначення геометричних характеристик зведеного перерізу
Уточнюємо прийнятий раніше двотавровий переріз, замінивши круглі пустоти еквівалентними квадратними із стороною
=
0,9Дпуст = 0,9. 15,9
= 14,3 см.
Тоді висота поличок двотавра
см.
Товщина ребра двотавра (рис. 4)
=
6 .
14,3 = 30,2 см.
Рис. 4. Схема розрахункового еквівалентного перерізу
панелі
Площа зведеного перерізу панелі
Статичний момент зведеного перерізу відносно нижньої грані панелі ' ,
Відстань від нижньої грані до центра тяжіння зведеного перерізу
=10,82
см.
Момент інерціії зведеного перерізу відносно центра тяжіння
Момент опору перерізу відносно нижньої грані елемента
см3.
Момент опору перерізу з урахуванням пластичних властивостей бетону
см3,
де
-
коефіцієнт, який визначається з
[2,табл.УІ.І], для двотаврового симетричного
профілю при
,
якщо 2 <
<
6, маємо
.