3.6. Прочностной расчет наклонных сечений

Пролеты второстепенной балки армируют двумя плоскими сварными каркасами. Продольные рабочие стержни в них по результату прочностного расчета нормальных сечений имеют наибольший диаметр 14 мм.

Из условия выполнения бездефектной контактной точечной сварки каркасов по таблице Б.6 Приложения Б[5] следует, что при диаметре продольных стержней d = 14 мм наименьшие допустимые диаметры поперечных стержней d_sw = 4 мм. По заданию на проектирование поперечные стержни пролетных каркасов выполняют из проволочной арматуры класса А-240, наименьший диаметр которой 6 мм. Принимаем поперечные стержни диаметром 6 мм с площадью А_sw1 = 28,3 мм² (по таблице Б.5 Приложения Б[5]). В балке площадь сечения поперечных стержней

А_sw= n₁ · А_sw1 = 2 · 28,3 = 56,6 мм²

Принимаем шаги поперечных стержней при h = 450мм

• на приопорных участках шаг S₁ = 150 мм, что меньше h_вт/2 = 450/2 = 225 мм;

• на средних участках S₂ = 300 мм, что меньше ³/₄ h_вт = 338 мм

Из результатов статического расчета второстепенной балки следует, что наибольшая величина поперечной силы действует на первой промежуточной (слева) опоре Q_В^ЛЕВ = 79,82 кН.

Максимальный расчетный шаг поперечных стержней

Определение прочности по наклонной сжатой полосе между наклонными трещинами

 = Е_S /E_b = 210000/21000 = 10

_W1 = 1 + 5_w = 1 + 5 ·10 · 0,0019 = 1,095 ≤ 1,3

_b1= 1 -  ·R_b = 1 – 0.01 · 6,75 = 0,93

0.3·_W1 · _b1 · R_b · b_вт · h_o = 0,3 · 1,095· 0,93 · 6,75 · 200 · 390 = 160848 Н =

= 160,848 кН > Q_max = 79,82 т.е. прочность обеспечена

Определение прочности по опасной наклонной трещине.

Погонное усилие растяжения в поперечных стержнях

М_b = _b2 R_bt b_вт h_o²= 2,0 · 0,675 · 200 · 240² = 15552000 Нмм = 15,55 кНм

Q_b.min = _b3 · R_bt · b_вт · h_o = 0,6 · 0,66 · 200 · 390 = 30888 Н = 30,89 кН

Условие: q_sw1 = 66,03 Н/мм  Q_b.min/2h_o = 30888/(2 ·390) = 39,6 Н/мм соблюдается. При шаге S₁ = 150 мм и диаметре d_sw = 6 мм поперечных стержней в каркасе КР1 и КР2 не изменяем.

Погонная равномерно распределенная нагрузка

q₁ = g₁ + p₁/2 = 14,39 + 9,95/2 = 19,36 Н/мм

При q₁ = 19,36 Н/мм  0,56q_sw1 = 0,56 · 66,03 = 36,97 Н/мм длину проекции на продольную ось балки наклонного расчетного сечения вычисляем:

Принимаем С = 1,3 м.

Длина проекции на продольную ось балки опасной наклонной трещины

Значение С_о = 0,93 м < 2h_o = 2 · 0,390 = 0,78 м. Принимаем С_о = 0,78 м

Поперечная сила в конце наклонного сечения

Q = Q_max – q₁ · C = 79,82 – 14,39 · 1,3 = 61,15 кН

Поперечное усилие среза, воспринимаемое бетоном над наклонной трещиной

Поперечное усилие растяжения, воспринимаемое поперечными стержнями на длине опасной наклонной трещины

Q_sw = q_sw1 C_o = 66,03 ·0,78 = 51,5 кН.

Условие прочности по опасной наклонной трещине

Q = 61,15 кН ≤ Q_b + Q_sw = 43,58 + 51,5 = 95,08 кН соблюдается, т.е. прочность обеспечена.Расчет прочности других приопорных участков,

где величины поперечных сил Q_л, Q_в^пр и Q_c меньше, чем_,Q_в^лев, не выполняем, т.к. прочность их тем более обеспечена. Прочность средних участков пролетов обеспечена при соблюдении конструктивных требований.

Список литературы.

1. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Минстрой России. – М.,1996.

2. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции. Госстрой России. – М.,2000.

3. СНиП II-22-81. Каменные и армокаменные конструкции. Госстрой России. – М.,1998.

4. Байков В.Н., Сигалов Э.Е. Железобетонные конструкции. Общий курс – М.,1991.

5. Методические указания по курсовому проекту для студентов специальности 290500 «Городское строительство и хозяйство».ННГАСУ. –Н.Новгород., 2003.

2