1 .3.4 Розрахунок міцності балки в нормальних перерізах
Переріз 1-1. Розрахунковий поперечний переріз балки в прольоті (переріз 1-1) матиме вигляд тавра (рис.1.8). Перевіримо відповідність умовам п.3.16 [1] розмірів його полички:
Оскільки умова
виконується, то приймаємо
.
Знаходимо положення границі зони стиснення бетону за (32) [3]:
.
Оскільки
,
то границя стиснутої зони знаходиться у поличці.
Знаходимо за формулою (22) [3]:
За цим значенням
за таблицею 20 [3] знаходимо
відповідні значення
;
.
Нобхідна площа поздовжніх робочих стержнів у перерізі 1-1 за (23) [3]:
.
Призначаємо
армування у вигляді 1Ø20 + 2Ø14. Фактична
площа
.
Стержень Ø20 вибраний з метою
використання його у перерізі 2-2.
Переріз 2-2. У перерізі 2-2 вплив полки не враховується, оскільки вона міститься в розтягнутій зоні. Тому розрахунковим є прямокутний поперечний переріз з шириною . Для цього розрахункового перерізу:
За цим значенням
за таблицею 20 [3] знаходимо
відповідні значення
;
.
Нобхідна площа поздовжніх робочих стержнів у перерізі 1-1 за (23) [3]:
.
Призначаємо
армування у вигляді 2Ø20 + 2Ø10. Фактична
площа
.
Переріз 3-3. Розрахунковий поперечний переріз балки в прольоті має вигляд тавра. Оскільки
,
то границя стиснутої зони знаходиться у поличці.
Знаходимо за формулою (22) [3]:
За цим значенням
за таблицею 20 [3] знаходимо
відповідні значення
;
.
Нобхідна площа поздовжніх робочих стержнів у перерізі 1-1 за (23) [3]:
.
Призначаємо
армування у вигляді 1Ø20 + 2Ø14. Фактична
площа
.
Із вибраного армування першого і другого прольотів видно, що з ним на опору Б будуть відігнуті стержні 2Ø20 із першого та другого прольотів. Ці стержні в перерізі 2-2 розміщують один над одним, оскільки в сусідніх з опорою Б прольотах їх слід розміщувати посередині між стержнями Ø14.
Переріз 4-4. У перерізі 4-4 вплив полки не враховується, оскільки вона міститься в розтягнутій зоні. Тому розрахунковим є прямокутний поперечний переріз з шириною . Для цього розрахункового перерізу:
За цим значенням
за таблицею 20 [3] знаходимо
відповідні значення
;
.
Нобхідна площа поздовжніх робочих стержнів у перерізі 1-1 за (23) [3]:
.
Призначаємо
армування з метою уніфікації у вигляді
2Ø20 + 2Ø10. Фактична площа
.
1.3.5 Розрахунок міцності балки за похилими перерізами
Розраховуючи балку на дію поперечної сили, керуємося вимогами п.3.29-п.3.35 [1].
Відповідно до
викладених у цьому пункті конструктивних
вимог балка має бути за армована
хомутами із двох стержнів
(
),
установлених з кроком
.
Перевіримо за умовою (72) [1] чи забезпечують ці конструктивні вимоги міцність балки за похилими перерізами:
,
де
за (73) [1],
тут
— для арматури А-І,
— для бетону В20 (за табл.11 [3])
;
за (74)
[1],
тут
— для важкого бетону за п.3.30 [1].
Оскільки умова виконується, то міцність балки по похилій смузі між похилими тріщинами забезпечена.
Перевіряємо умову
.
Умова виконується, отже вибраний крок хомутів залишаємо незмінним.
Перевіряємо за умовою (1.50) міцність балки за похилими перерізами на дію головних розтягуючих напружень:
,
де
для важкого бетону за таблицею 21
[3],
— для прямокутних елементів (переріз
2-2). За такого співвідношення похилі
тріщини утворюються і потрібне
врахування хомутів.
Перевіряємо міцність балки за похилими перерізами з урахуванням хомутів за (75) [1], припустивши, що відігнуті стержні в роботі участі не беруть:
,
де
;
тут
за п.3.32 [3];
за
формулою (82) [1],
тут
за формулою (81) [1],
за (80) [1];
.
Оскільки умова виконується, то міцність балки за похилими перерізами, армованими хомутами Ø6А-І забезпечена. Відігнуту арматуру враховувати не потрібно.
Для того, щоб забезпечити міцність похилих перерізів на дію згинального моменту, досить при конструюванні балки витримати всі конструктивні вимоги.