117. Запишите основные расчётные формулы для изгибаемых элементов прямоугольного сечения с одиночной арматурой.

Рис. 6. Схема напряжений и усилий в нормальном расчётном сечении

А_ь = b·х; z_b=h₀ - 0,5·х; S_b= A_b·z_b=b·x(h₀ - 0,5·х);

R_b·b·x = R_s·A_s; х = R_s·A_s/(R_b·b); (1)

= R_s·A_s/(R_b·b·h₀); (2)

M ≤ R_b·b·x(h₀ - 0,5·х) (3)

При ΣМ=0 относительно оси, проходящей через центр тяжести бетона сжатой зоны сечения, имеем

M ≤ R_s·A_s (h₀ - 0,5·х) (4)

Основные уравнения прочности прямоугольных сечений изгибаемых элементов (1)…(4) справедливы при высоте сжатой зоны х меньше граничной высоты x_R, т.е. когда соблюдается условие x≤ξ_Rh₀, где ξ_R определяют по выражению ξ_R=x_R/h₀.

118. Перечислите необходимые случаи применения двойной арматуры.

119. Запишите основные расчётные формулы для изгибаемых элементов прямоугольного сечения с двойной арматурой. Расчет прямоугольных сечений (рис.1.3.6.) производится следующим образом в зависимости от высоты сжатой зоны:

(3.17)(пос. фор.3.16.)

а) при - из условия:

(3.18)(пос. фор.3.17.)

б) при - из условия:

(3.19)(пос. фор.3.18.)

где или (см.пос.табл. 3.2.)

Площади сечения растянутой A_s и сжатой A'_s арматуры, соответствующие минимуму их суммы, если по расчету требуется сжатая арматура (см.пос.п.3.21), определяют по формулам:

(3.21)(пос. фор.3.24.)

(3.22)(пос. фор.3.25.)

где ξ_R и a_r (см.пос.табл. 3.2)

Если значение принятой площади сечения сжатой арматуры A_s значительно превышает значение, вычисленное по формуле (3.21), площадь сечения растянутой арматуры можно несколько уменьшить по сравнению с вычисленной по формуле (3.22), используя формулу

(3.23)(пос. фор.3.26.)

где

При этом должно выполняться условие a_т < a_r (см.пос.табл. 3.2).

120. В чем заключается отличие тавровых сечений изгибаемых элементов от прямоугольных.

Изгибаемые элементы таврового сечения с полкой в сжатой зоне широко применяют в виде отдельных балок и в составе ребристых перекрытий. Целесообразность такой формы сечения обусловлена тем, что в нем сводится к минимуму площадь сечения неработающего растянутого бетона и, наоборот, развивается площадь сечения сжатой зоны. Элементы таврового сечения с полкой в растянутой зоне встречаются редко. Полка, расположенная в растянутой зоне, не увеличивает несущей способности элемента. Такие сечения рассчитывают как прямоугольные с шириной, равной ширине ребра таврового сечения.

121. Назовите два основных расчетных случая таврового сечения изгибаемых элементов.

При расчете тавровых сечений могут встретиться два случая: 1 - нейтральная ось проходит в пределах толщины полки (рис. 8,а) и 2 - нейтральная ось пересекает ребра (рис. 8,б). Нейтральная ось проходит в полке при условии, что

R_sA_s ≤R_bb’_fh’_f+R_scA’_s

В этом случае тавровое сечение рассчитывают как прямоугольное с шириной, равной b’_f, так как площадь бетона, расположенная ниже нейтральной оси, не работает; следовательно, сечение может быть дополнено до прямоугольного (пунктир на рис. 8,а). Когда нейтральная ось проходит в ребре, сжатая зона сечения складывается из сжатой зоны ребра (рис. 8,в) и полностью сжатых свесов (рис. 8,г), которые работают в условиях, близких к осевому сжатию.