4.1.1.Расчет сечения бетонной опоры.

Расчет сечения бетонной опоры ведется по устойчивости, прочности и трещиностойкости.

Силы, действующие на опору, приводятся к продольной силе N, приложенной с эксцентриситетом e_c относительно центра тяжести сечения, определяемым по формуле

e_c=M/N=12125,6/16958=0,53

где М и N — соответственно изгибающий момент и продольная сила в сечении при расчетах на прочность, устойчивость и трещиностойкость.

• Устойчивость

Центрально или внецентренно сжатые бетонные элементы с начальным эксцентриситетом e_c сжимающей силы N относительно центра тяжести сечения, удовлетворяющим условию

e_cr

r=W_red/A_red=26.6/20=1.35

где W_red/A_red - момент сопротивления и площадь сечения, рассчитываются по устойчивости.

e_c=0.53r=1.35

Условие устойчивости

N *R_b*A_b0.79*10.5*10³*4=33180 кН,

N=16958 кН

где A_b — полная площадь сжатого сечения элемента; R_b —расчетное сопротивление бетона сжатию, принимаемое по табл. 23 СНиП 2.05.03—84 в зависимости от класса бетона (обычно для бетонных опор принимается бетон невысоких классов: В20— R_b = 10,5 МПа);

=0.79, коэффициент продольного изгиба.

• Прочность

Внецентренно сжатые элементы рассчитывуются по прочности. В случае прямоугольного сплошного сечения условие прочности имеет вид (рис.)

NRb*b*x10,5*10³*8*1,44=120960 кН

где x— высота сжатой зоны, определяемая по формуле

x=h-2*e_c*=2,5-2*0,53*1=1,44 м

=1— коэффициент, учитывающий влиние поперечного

изгиба при внецентренном сжатии.

• Трещиностойкость

Расчетом по трещиностойкости предельные значения сжимающих напряжений в бетоне ограничиваются величиной R_b,mc2 (табл. 23 СНиП 2.05.03—84).

При расчете прямоугольных сечений высота сжатой зоны бетона х определяется по формуле сопротивления упругих материалов:

x=3*(h/2-e_c)h

х=3*(2,5/2-0,53)=2,16 м h=2,5 м

Наибольшие сжимающие напряжения в бетоне определяются формулой

_b=2*N/b*x0.9* R_b,mc2

_b=2*16958/8*2,16=1963 кН0,9*8,8*10³=7920 кН.