Расчет прочности сечений, нормальных к продольной оси балки

Поперечное сечение второстепенной балки является тавровым, при расчете на пролетные моменты полка тавра находится в сжатой зоне и участвует в работе, при расчете на опорные (отрицательные) моменты - в растянутой зоне и в работе на прочность не участвуют (см. рис. 3.3).

а) б)

Рисунок 3.3- Расчетные нормальные сечения второстепенной балки; в пролете (а) и на опоре (б)

В пролете сечения балки рассматриваем как тавровое (см. рис. 3.3).

При расчете элементов, имеющих полку в сжатой зоне сечения, следует ограничивать значение ее расчетной ширины b_f ¢из условия, что размер свеса полки в каждую сторону от ребра должен быть не более 1/6 пролета элемента.

Размеры сечения, принятые к расчету:

, , , .

Задаемся величиной в пролете и на опоре, предполагая на ней расположение арматуры в два ряда, тогда рабочая высота сечения будет ровна:

(3.4)

; .

Предполагая, что нейтральная ось проходит по нижней грани полки, определяем область деформирования для прямоугольного сечения шириной и

(3.5)

ζ=ß=h_f /d₁=60/325=0,22

, следовательно, сечение находится в области деформирования 1b (таблица 3-3).

Находим величину изгибающего момента по формуле:

(3.6)

где - коэффициент, учитывающий длительность действия нагрузки, неблагоприятного способа её приложения;

Так как в первом пролете , то нейтральная линия проходит в полке и расчет производится как для элементов прямоугольного сечения с шириной b=b_eff=2300мм.

Для расчета продольной арматуры второстепенной балки необходимо использовать данные из (4, таблица 4.3.) для бетона С 16/20 ; по (4, таблица 6.5.) , , .

Для арматуры S500 МПа, МПа,

.

Тогда

(3.7)

.

(3.8)

.

В первом пролете

значение коэффициента , при , , :

.

Так как , следовательно, сжатая арматура по расчету не требуется. Находим значение по формуле:

(3.9)

.

При этом необходимая площадь арматуры рассчитывается по формуле:

(3.10)

.

Принимаем 4Ø16 с ,

Минимальное значение площади арматуры рассчитывается:

(3.11)

.

В средних пролетах при :

.

Так как , следовательно, сжатая арматура по расчету не требуется.

;

.

Принимаем 2 Ø 14 и 2 Ø 12 .

На опоре В (верхняя арматура)

M_sd=61,49кНм; d₂=310мм; b=2300мм.

, следовательно, сжатая арматура по расчету не требуется.

;

.

Принимаем 2 Ø 14 и 2 Ø 16 .

На опоре C (верхняя арматура)

M_sd=53,25кНм; d₂=310мм; b=2300мм.

, следовательно, сжатая арматура по расчету не требуется.

;

.

Принимаем 2 Ø 14 и 2 Ø 12 .

Таблица 3.3- Определение площади сечения рабочей арматуры второстепенной балки