Варианты заданий

Задание: определить количество рабочей арматуры элемента.

Таблица 1

№ варианта	Размеры таврового сечения	Класс бетона	Класс рабочей арматуры	Расчетный изгибающий момент
1, 11, 21	, , ,	В20	А-II
2, 19, 22	, , ,	В25	А-III
3, 18, 23	, , ,	В30	А-II
4, 17, 24	, , ,	В20	А-III
5, 16, 25	, , ,	В25	А-II
6, 15, 26	, , ,	В30	А-III
7, 14, 27	, , ,	В20	А-II
8, 13, 28	, , ,	В25	А-III
9, 12, 29	, , ,	В30	А-II
10, 20, 30	, , ,	В20	А-III

Задание №3 «Расчет прочности по наклонным сечениям элементов прямоугольного профиля» Общий способ расчета прочности элементов по наклонным сечениям

На приопорных участках под действием поперечной силы и изгибающего момента в сечениях, наклонных к продольной оси элемента, развиваются напряженно-деформированные состояния, как и в нормальных сечениях.

Разрушение изгибаемого элемента по наклонному сечению происходит по одному из трех возможных случаев:

1 . Раздробление бетона наклонной сжатой полосы между наклонными трещинами

Рис. 18. Раздробление бетона наклонной сжатой полосы между наклонными трещинами

2. Сдвиг по наклонному сечению от действия поперечной силы

Рис. 19. Сдвиг по наклонному сечению от действия поперечной силы

3. Излом по наклонному сечению от действия изгибающего момента

Рис. 20. Излом по наклонному сечению от действия изгибающего момента

Порядок расчета поперечных стержней

• (расчетная поперечная сила в опорном сечении от полной нагрузки);

• (ширина расчетного сечения);

• (высота расчетного сечения);

• (расчетное сопротивление бетона осевому сжатию);

• (расчетное сопротивление бетона осевому растяжению);

• (расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению).

• (площадь поперечных стержней)

Изначально диаметр поперечной арматуры принимается из условия соотношения с диаметром продольной арматуры:

Расчет ведется в следующем порядке:

1.Проверяется прочность конструкции по трем условиям.

Первое условие:

.

Значение поперечной силы в вершине наклонного сечения определяется по формуле:

.

Величину длины проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента принимают:

,

где: ,

- рабочая высота сечения,

– расстояние от центра тяжести продольной рабочей арматуры,

– коэффициент, который зависит от вида используемого бетона (приложение 4).

– коэффициент, учитывающий влияние продольных сил.

В случае, когда , в дальнейшем расчете подставляется значение .

Второе условие (прочность бетона по наклонной трещине без поперечной арматуры):

.

Третье условие (прочность бетона по сжатой наклонной полосе между наклонными трещинами):

.

– коэффициент, учитывающий влияние поперечных стержней (хомутов), нормальных к продольной оси элемента.

– коэффициент, равный:

,

где: – коэффициент, принимаемый для бетона:

• тяжелого, мелкозернистого и ячеистого 0,01,

• легкого 0,02.

– подставлять в МПа.

2.Определяется значение минимальной поперечной силы, воспринимаемой бетоном сжатой зоны над расчетным наклонным сечением, :

,

где: – коэффициент, учитывающий влияние вида бетона (приложение 4),

– коэффициент, учитывающий влияние сжатых полок в тавровых и двутавровых элементах, и равный:

.

где: . При этом значение .

3.Определяется значение погонного усилия в поперечных стержнях, отнесенного к единице длины элемента, :

.

Проверяем полученное значение по условию:

.

Если условие не выполняется, то необходимо уменьшить шаг поперечной арматуры , либо увеличить диаметр поперечной арматуры.

4.Сравнивается принятый по конструктивным требованиям шаг поперечных стержней (хомутов) с максимальной величиной:

,

где максимальная величина рассчитывается по формуле:

.

Если условие не выполняется, то необходимо уменьшить шаг поперечной арматуры таким образом, чтобы его значение не превышало рассчитанного максимального значения .

5.Вычисляется значение :

,

где: – коэффициент, учитывающий влияние вида бетона (приложение 4).

6.Рассчитывается поперечная сила, воспринимаемая бетоном сжатой зоны над расчетным наклонным сечением, :

,

Далее проверяется условие:

.

Если условие удовлетворяется, то в дальнейшем расчете принимаем значение , если не удовлетворяется, то – значение .

7.Определяется длина проекции расчетного наклонного сечения :

,

соблюдая при этом требуемые ограничения:

; ; , если .

В случае, если хотя бы одно из условий не выполняется, в дальнейшем расчете принимаем минимальное значение.

8.Вычисляется поперечная сила, воспринимаемая поперечными стержнями (хомутами) в наклонном сечении, :

.

9.Окончательно проверяется основное условие прочности в наклонном сечении:

.

Если условие не выполняется, то следует уменьшить шаг поперечной арматуры , либо увеличить диаметр поперечной арматуры (следовательно, увеличится ) и заново вернуться к пункту III. При расчете поперечной арматуры, в случае увеличения диаметра от 6мм и более, изменяем класс арматуры с Вр-I на А-I.