ВУЗ: Не указан

Категория: Не указан

Дисциплина: Не указана

Добавлен: 17.10.2024

Просмотров: 238

Скачиваний: 0

ВНИМАНИЕ! Если данный файл нарушает Ваши авторские права, то обязательно сообщите нам.

Определяем полезную высоту балки, предполагая, что арматура уложится в два ряда:

h0 = h а = 75 — 7 с и — 68 см.

Установим расчетный случай таврового сечения

М = Ru b\h\ (//„ — 0,5АП )

=

100-80-10

( 6 8 - 0,5-10) =

=

5 040 000 кГ/см

= 50,4

Тм < 74 7Ж

 

Следовательно,

нейтральная

ось пересекает

ребра

таврового

сечения, т. е. х->

hln.

 

воспринимаемый

Определяем

изгибающий

момент,

свесами:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Мсв

= 0,8 Ru

(bn-b)

 

Jin (/;0 -

0,5 Л£)

=

 

= 0,8-100(80- 30)-10 (68 — 5) = 2520000

кГ,см.

Площадь сечения

арматуры

 

 

 

 

 

AfC B

_

 

2 520 ОЭО

 

 

 

а с в _

^R.(iluf t-oOJShl)- 0 , 5 f t n ) -"

2700 (68-8

- 0 , 5 - 1 0

) 6 Л

Изгибающий

момент:

 

 

 

 

 

 

М, = М - УИСВ = 74 — 25,2 = 48,8 Тм.

Коэффициент:

А -

M l

-

~

4 8 8 0 0 0 0

- 0 ^ 4

0 1 ~

tfuW02

 

100-30-68=

~ и > * П .

По найденному А0 = 0,354 по табл. III. 3 находим зна­ чение т = 0,770.

Площадь

сечения

арматуры

 

 

 

 

_

М,

_

4 880 000 _

2

 

 

3 1

~

Я Л

~

2700-0,77-68 ~

С я 1

Полная площадь сечения продольной растянутой

арматуры

 

 

 

 

 

 

 

Fa

= Fal

+Fa-C B

=

34,51 + 14,81 = 49,32

см\

Принято

8 0

28 A - II, Fa

= 49,26 см2.

Арматура уклады­

вается в

2 ряда.

 

 

 

 

130


§ 4. РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ ПО НАКЛОННЫМ СЕЧЕНИЯМ

Изгибаемые элементы согласно СН и П следует проверять на прочность по наклонным сечениям. Раз ­ рушение изгибаемого элемента по наклонному сече­

нию

происходит

при достижении

максимальной

вели­

чины

главных растягивающих

напряжений

а г л . р > / ? р .

Расчет на прочность по сечениям, наклонным к

продольной оси

изгибаемых

элементов,

производится

как

на действие

изгибающего

 

момента

М,

так

и на

действие поперечных

сил Q.

 

 

 

 

 

Наклонные трещины на своем пути пересекают про­

дольную, поперечную

арматуру

и бетон

сжатой

зоны.

Наблюдаются

два

характерных случая разрушения

элементов

по наклонному

сечению

(рис. III. 6).

 

 

1.

В

результате

достижения

предела

текучести

арматуры

пересекаемой

трещиной

или ее

выдергива­

ния

при

слабом

заанкеривании

происходит

взаимный

поворот

обеих частей элемента

и разрушение сжатого

бетона над трещиной.

 

 

 

 

 

 

 

 

Первый случай излома указывает на недостаточ­

ность

прочности

наклонных

сечений

по изгибающему

моменту

М.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2.

Срез

бетона

сжатой

зоны от

совместного

дей­

ствия

срезающих и сжимающих

усилий, вследствие

че­

го

обе

части элемента, разделенного

косой

трещиной,

взаимно сдвигаются (при достаточно сильно заанкерованной арматуре).

Второй случай излома указывает на недостаточ­

ность

прочности наклонных сечений по поперечной

силе

Q.

Условие прочности наклонных сечений изгибаемых элементов по методу расчетных предельных состояний

имеет вид (рис. III. 7).

 

 

 

 

по изгибающему

моменту:

 

 

 

 

 

 

 

 

(III.

67)

или

 

 

 

 

 

М < RaFaza

+ 2RaF0z0

+

2RaFxzx

(III.

68)

 

 

по поперечной силе:

 

 

 

 

 

Q < 2 i V 0 s i n a +

EA/x +

Q6

(IIL

69)

131


Рис. 111. 6. Схема излома железобетонной балки по наклонному сечению:

а - схема появления трещины; б - излом под действием изгибаю­ щего момента; в - срез под действием поперечной силы.

Q < 2i?a .x F0 sin а +

2 t f a . x F x + Q6,

 

(III. 70)

где / ^ — площадь

сечения

всех

отогнутых

стерж­

ней, пересекающих наклонное

сечение;

Fx — площадь

сечения

всех ветвей хомутов или

поперечных стержней,

пересекающих нак­

лонное сечение;

 

 

 

 

 

 

,zQ и 2Х —расстояние

от

центра

тяжести

О

сжатой

зоны бетона

до

плоскостей

расположения

соответственно

продольной

арматуры, от-

132

гибов и поперечных стержней (или

хому­

тов);

 

 

 

 

 

 

а — угол

наклона

отогнутых

стержней

к

про­

дольной оси

элемента;

 

 

 

QQ — проекция

предельного

усилия в

сжатой

зоне

бетона

наклонного

сечения

на

нор­

маль

к оси

элемента.

 

М сог­

В большинстве

случаев

расчет по

моменту

ласно формуле (III. 68)

не

производится, если

преду­

смотрены необходимые меры при конструировании опорной части элемента.

На основании опытных данных расчетная попереч­ ная сила, воспринимаемая бетоном сжатой зоны, при­ нимается равной

0,15 bh%Ru

Q6 =

г 1 — '

(Ш.

71)

где с длина проекции

наклонного

сечения на

ось

элемента;

 

 

 

Ъ — ширина балки.

 

 

 

133


При переменной ширине b по высоте элемента в расчет вводится наименьшая ширина элемента в пре­ делах рабочей высоты /г0.

Следует отметить, что напряжение в арматуре, пе­

ресекающей

наклонное

сечение,

неодинаково,

т.е. по­

перечные

и косые

стержни

арматуры,

расположенные

ближе к

нейтральной оси,

испытывают

напряжение в

меньшей степени, чем стержни, удаленные от нее.

 

Поэтому расчетные сопротивления поперечной и

косой арматуры принимаются с учетом

коэффициента

условий

 

работы, т. е.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

^а-х — mnRa,

 

 

 

 

 

г д е тн

= 0 , 8

для

горячекатаной

арматуры;

 

 

/7ZH

=

0,7 для

холоднотянутой

арматуры.

в

том

Наклонные

трещины

в

балках

возникают

случае,

 

когда

главные

растягивающие напряжения

з г л . р в

бетоне

превышают

величину предельного

со­

противления

бетона на

растяжение

Rp.

Величина

 

 

 

 

 

 

Г Л Ф

 

Ьг0

 

bh0'

 

 

 

Прочность

наклонного

сечения

обеспечивается,

если

 

 

 

 

 

гл-Р -~

bh0

^ К

Р

 

 

 

 

ИЛИ

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q<Rpbh0.

 

 

 

(III. 72)

В этом случае расчет прочности наклонного сечения не производится, и поперечные стержни (хомуты и от­ гибы) ставятся по конструктивным соображениям. Если условие (III. 72) не соблюдается, т. е. Q > R^bh0, попе­ речная арматура ставится по расчету и необходима проверка сечения по раскрытию наклонных трещин.

Согласно СН и П П-В. 1-62*, элементы прямо­ угольного таврового, двутаврового, коробчатого сече­ ний в целях ограничения ширины раскрытия косых трещин следует проектировать с соблюдением условия

Q<0,25 Rvbh0.

(III. 73)

В этом случае расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе в элементах, армированных попе­ речными стержнями без отгибов, можно не произво-

134


дить. Если

условие

(III. 73)

не

соблюдается,

то необ­

ходимо

производить

расчет

поперечной

арматуры

по

прочности наклонного сечения с последующей

провер­

кой по раскрытию наклонных трещин.

 

 

 

Расчет изгибаемого элемента на действие попереч­

ных

сил

при

армировании

его

сварными каркасами,

т. е. при отсутствии отогнутых стержней, производится

по формуле

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q < Q x . 6 =

2 t f a . x F x +

Q6 ,

 

(III. 74)

где

Qx .5 — предельная

поперечная

сила,

воспринимае­

мая

поперечными

стержнями и

бетоном

сжатой зоны.

Согласно

формуле

(III. 71)

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

_ 0,l5fiu Mg

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

46—~

 

с

 

 

 

 

 

Обозначим

В

=

0,\bRJ)hl,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Q < Q x . 6 =

2 / ? a . x F x +

| ,

 

(III.

75)

а на

всем

участке

косого

сечения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2 t f a . x F x

= ?х с.

 

 

(III.

76)

Следовательно,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где

qx — предельное

усилие

в

поперечных

стержнях

 

 

(хомутах)

 

на

единицу

длины

элемента

{рис. III 8, а)

определяется по

формуле

 

 

 

или

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

qxu = # а . х / х я ,

 

 

 

(III. 79)

где / х — площадь сечения одного поперечного стержня (одной ветви хомута);

135