ВУЗ: Не указан
Категория: Не указан
Дисциплина: Не указана
Добавлен: 17.10.2024
Просмотров: 238
Скачиваний: 0
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