7.4.6. Розрахунок міцності нормального перерізу елементів, що згинаються таврового перерізу з одиночним армуванням

При розрахунку міцності нормального перерізу елементів, що згинаються, приймаємо, що в розтягнутій зоні бетону утворюється тріщина і бетон в цьому місці вимикається з роботи. З огляду на це можна максимально зменшити кількість бетону розтягнутої зони, не порушуючи міцність елемента в цілому.

1. Два випадки розрахунку нормального перерізу таврових елементів

Розрізняють два випадки розрахунку таврових елементів: перший випадок - коли межа стиснутої зони проходить у полиці; другий випадок - межа стиснутої зони проходить у ребрі (рис. 7.39).

З рис. 7.41 видно, що у другому випадку розрахунку площа стиснутої зони бетону змінилася порівняно з першим випадком розрахунку, відповідно змінилася рівнодіюча стискаюча напруга. Місце застосування загальної рівнодіючої стискаючої напруги визначити складно (треба знаходити центр тяжкості стисненої зони бетону), простіше розбити рівнодіючу на дві частини: рівнодіючу стискаючу напругу в свисах — Асв, вона прикладена в центрі тяжкості звисів на відстані (/?0 - 0,5/ у), і рівнодіючу стискаючих напруг у прямокутному ребрі — Ар, вона прикладена з відривом Хь від центру тяжкості розтягнутої арматури. Значення цих рівнодіючих:

Порядок розрахунку міцності нормального перерізу таврового елемента

Як і при розрахунку елементів прямокутного перерізу, що згинаються, можливі наступні типи завдань: підбір арматури (тип 1) і визначення несучої здатності (тип 2) (перевірка міцності).

Порядок підбору поздовжньої арматури (тип 1)

1. Збирають навантаження, що діють елемент, і визначають розрахункову схему елемента; визначають максимальний згинальний момент.

2. Приймають переріз балки: заходи перерізу можуть бути задані;

3. Задаються класом міцності бетону, класом арматури тавизначають розрахункові опори (табл. 2.6, 2.8). Встановлюють коефіцієнт умови роботи бетону Ь2 (найчастіше Ь2 = 0,9).

4. Задаються відстанню від крайнього розтягнутого волокна бетону до центру ваги арматури (а

3-5 см) і визначають робочу висоту бетону І0-І-а.

5. Визначають розрахунковий випадок таврових елементів:

10. Приймають кількість поздовжніх розтягнутих стрижнів та визначають діаметри арматури та фактичну площу перерізу підібраної арматури Ах (Додаток 3).

11. Визначають відсоток армування елемента р = А5 (Ю/ЬІ0 і порівнюють з = 0,05%).

12. Визначають необхідну площу монтажних стрижнів А'.

0 А, і за площею приймають діаметри монтажних стрижнів.

13. Визначають діаметри поперечних стрижнів 4* > 0,254;

14. Призначають товщину захисного шару бетону (аь > аь > 20 мм при висоті елементів > 250 мм).

15. Конструюють перетин – див. параграф 7.4.7.

Визначення несучої здатності таврового елемента (тип 2)

При визначенні несучої здатності елемента відомо: розміри перерізу, армування та матеріали, з яких виконаний елемент; невідомо - який згинальний момент він здатний витримати (момент перетину). Порядок розрахунку приймається наступний:

1. Визначають розрахункові опори матеріалів (табл. 2.6, 2.8) коефіцієнт умов роботи бетону уЬ2.

2. За кресленням перерізу елемента знаходять робочу висоту перерізу Л0, площу робочої поздовжньої арматури А,

3. Визначають значення коефіцієнта

Коефіцієнт £ повинен бути не більшим за граничне значення —

(Табл. 7.6); якщо коефіцієнт £ більший за граничне значення, це означає, що елемент переармований (в ньому надлишок арматури, і для подальших розрахунків слідвикористовувати граничні значення коефіцієнтів, замість коефіцієнта £ застосовувати замість А0 застосовувати коефіцієнт Ал)-

4. Знаючи коефіцієнт, можна визначити висоту стиснутої зони бетону і, порівнюючи висоту полиці елемента /у з висотою

стиснутої зони бетону, можна визначити розрахунковий випадок таврових елементів:

• при х/у – другий випадок розрахунку.

5. За таблицею коефіцієнтів (табл. 7.5) через коефіцієнт визначають значення коефіцієнта А-

6. Враховуючи випадок розрахунку таврових елементів, визначають величину моменту перерізу:

дні першого розрахункового випадку;

Чечення = АЯьЧиЬН + ^уі(/у - Ь)ку(Л0 - 0,5/у) - для другого розрахункового випадку; завдання вирішено.

У разі перевірки міцності необхідно порівняти момент, що сприймається перетином, з максимальним згинальним моментом, що діє на балку.

---