5. Расчет на прочность сечений, нормальных к продольной оси балки.

Расчет производится по предельному состоянию первой группы, т.е. на расчетные усилия.

Расчет сечений с плитой в сжатой зоне выполняется в зависимости от положения границы сжатой зоны бетона, которая определяется расстоянием х по формуле:

где R_р=1055 МПа –расчетное сопротивление бетона соответствующего класса прочности осевому сжатию; ширина верхней полки балки.

R_в=22 МПа. Граница сжатой зоны проходит в плите х≤ 0,18.

Сечение рассматривается как прямоугольное. Производится проверка условия:

где М- наибольшее расчетное усилие; h_o =202,5 ,см –рабочая высота сечения

Должно соблюдаться условие где ξ_у –предельная относительная высота сжатой зоны бетона ,определяемая по формуле:

где σ₁=R_p+500-σ_p ,МПа –напряжение в напрягаемой арматуре;

σ₂=500 МПа –предельное напряжение в арматуре сжатой зоны.

Условие выполняется.

5. Расчет на прочность сечений, наклонных к продольной оси балки.

Расчету по предельному состоянию первой группы подвергаются сечения с наибольшей расчетной поперечной силой Q, т.е.расположенные у опор.

Вначале подбирается шаг и диаметр хомутов – вертикальной ненапрягаемой конструктивной арматуры стенок балок. Так шаг U_s≤10 см и диаметр d_s≥10 мм должен быть на концевых участках балки, простирающихся от оси опорной части в обе стороны на длину, равную высоте балки; U_s≤15 см, d_s≥10 мм – приопорных участках, простирающихся до четверти пролета; U_s≤20 см, d_s≥8 мм - на половине длины балки в середине.

Рис 2.4. Схема к расчету на прочность наклонного сечения.

Расчет наклонных сечений балок с напрягаемой арматурой при наличии ненапрягаемых хомутов производится из условия:

Условие выполняется.

где Q — максимальное значение поперечной силы от внешней нагрузки, расположенной по одну сторону от рассматриваемого наклонного сечения; R_sw, R_pw — расчетные сопротивления ненапрягаемой и напрягаемой арматуры с учетом коэффициентов m_a4 R_pw=0,7R_p; R_sw=0,8R_s (R_s=265 МПа – для стержневой арматуры периодического профиля класса А300); A_pi, A_sw – площади поперечного сечения одного пучка отогнутой напрягаемой арматуры и одного хомута; α — угол наклона стержней (пучков) к продольной оси элемента в месте пересечения наклонного сечения; Qb — поперечное усилие, передаваемое в расчете на бетон сжатой зоны над концом наклонного сечения и определяемое по формуле:

где R_bt –расчетное сопротивление бетона осевому растяжению; в –толщина ребра балки на приопорном участке; h₀ –расчетная высота сечения; -длина проекции наклонного сечения, причем расстояние от верхней грани до центра тяжести сжатой зоны бетона x₀=0,5x –при х ,а угол наклона рассчитываемого сечения β следует брать равным 60* . Начало наклонного сечения следует располагать в 10-15 см от опорного.

Число хомутов зависит от длины проекции наклонного сечения с и шага U_s c учетом того, что хомуты расположены в два ряда.

Для железобетонных элементов с поперечной арматурой должно быть соблюдено условие, обеспечивающее прочность по сжатому бетону между наклонными трещинами:

Где

–при расположение нормально к продольной оси

Условие выполняется.