Анкеровка растянутой арматуры

1-ый пролёт нижняя арматура:

В сечении обрываются стержни Ø12 мм класса S500.

Определим расчетное значение предельного напряжения сцепления по формуле (1.27):

Определим требуемую базовую длину анкеровки по формуле (1.29):

Определим эквивалентную длину анкеровки по формуле (1.34):

Принимаем .

2-ой пролёт нижняя арматура:

В сечении обрываются стержни Ø12 мм класса S500.

Определим расчетное значение предельного напряжения сцепления по формуле (1.27):

Определим требуемую базовую длину анкеровки по формуле (1.29):

Определим эквивалентную длину анкеровки по формуле (1.34):

Принимаем .

Анкеровка арматуры на свободной опоре.

Длинна анкеровки продольной арматуры Ø12 мм на свободной опоре (в зоне опирания второстепенной балки на наружную стену) должна быть не менее 5·Ø = 5·12 = 60 мм. При площадке опирания второстепенной балки на стену l_sb,sup = 250 мм анкеровка продольной арматуры обеспечивается.

Эпюра материалов представлена на рисунке 1.13.

 

Таблица 1.6 - Вычисление ординат эпюры материалов для продольной арматуры

и количество стержней	dred, см	As, см^2	fyd, МПа
1-й пролет (нижняя арматура, b = 2275 мм)
2 12 2 18 2 12; 2 18	39,4	2,26 5,09 7,35		0,0068 0,015	0,997 0,994	38,618 86,714 125,332
1-й пролет (верхняя арматура, b = 180 мм)
2 14	39,4	3,08		0,117	0,951	50,202
2-й пролет (нижняя арматура, b = 2275 мм)
2 12 2 14 2 12; 2 14	39,2	2,26 3,08 5,34		0,0068 0,0093	0,997 0,996	38,422 52,310 90,732
2-й пролет (верхняя арматура, b = 180 мм)
2 12	39,2	2,26		0,086	0,964	37,150
Опорная арматура (опора B, b = 180 мм)
2 14 2 18 2 14; 2 18	39,4	8,17		0,309	0,871	121,962
Опорная арматура (опора С, b = 180 мм)
2 12 2 18 2 12; 2 18	39,2	7,35		0,280	0,913	114,428

Рисунок 1.13 – Эпюра материалов

Расчет поперечной арматуры

Расчет производится для сечения у первой промежуточной опоры слева, где действует наибольшая поперечная сила.

кНм

Расчет прочности железобетонных элементов на действие поперечных сил начинается в соответствии с п.6.2.1 (3) [6] проверкой условия , где - расчётное значение поперечной силы в сечении, возникающей от внешней нагрузки; - расчётное значение сопротивления поперечной силе элемента без поперечной арматуры определяемое по формуле (1.35) в соответствии с п.6.2.2, (6.2a) (1) [6].

(1.35)

но не менее в соответствии с п 6.2.2, (6.2b) (1) [6]:

(1.36)

где f_ck= 30 МПа;

Рисунок 1.14 - К определению рабочей высоты

(1.37)

где A_sl - площадь сечения растянутой арматуры, которая заведена не менее чем на l_bd+ d за рассматриваемое сечение (A_sl= 7,35 см²);

b_w – наименьшая ширина поперечного сечения в пределах растянутой зоны (b_w= 180 мм).

, при отсутствии осевого усилия (сжимающей силы);

- по национальному приложению таблица НП.1, 6.6.4 (1) [6];

- по национальному приложению таблица НП.1, 6.6.4 (1) [6];

- определяем по формуле (1.38) в соответствии с п.6.2.2, (6.3N) (1) [6]

(1.38)

Подставим все значения в формулы (1.35) и (1.36):

Так как , необходим расчёт поперечной арматуры.

Длина участка, на котором поперечное армирование необходимо устанавливать по расчёту, определяется по эпюре поперечных сил (рисунок 1.15).

Рисунок 1.15 – К расчёту наклонных сечений

 

Определим расчётный участок:

Согласно п.6.2.3 (5) [6] в зонах без скачков и разрывов на эпюре поперечной силы V_Ed (например, при равномерно распределенной, приложенной по верхней грани элемента нагрузке) площадь поперечной арматуры на любом отрезке длины может быть рассчитана по наименьшему значению V_Ed в данном отрезке.

Первое расчётное сечение назначим на расстоянии от опоры z₁ = d = 330 мм.

Поперечное усилие в данном сечении:

Задаёмся углом наклона к горизонтали .

В пределах длины расчётного участка поперечное армирование рассчитывают из условий:

(1.39)

(1.40)

где - расчетное значение поперечной силы, которая может быть воспринята поперечной арматурой, достигшей текучести, определяем по формуле (1.41) в соответствии с п.6.2.3, (6.8) (3) [6];

- расчетное значение максимальной поперечной силы, которая может быть воспринята элементом, из условия раздавливания сжатых подкосов определяем по формуле (1.42) в соответствии с п.6.2.3, (6.9) (3) [6].

(1.41)

(1.42)

где - площадь сечения поперечной арматуры определяемая по формуле (1.43):

(1.43)

s – расстояние между хомутами;

- расчётное значение предела текучести поперечной арматуры в соответствии с примечанием п.6.2.3, (3) [6]:

- коэффициент понижения прочности бетона, учитывающий влияние наклонных трещин в соответствии с примечанием 1 п.6.2.3, (3) [6]:

 

 

- коэффициент, учитывающий уровень напряжения в сжатом поясе в соответствии с примечанием 3 п.6.2.3, (3) [6] ().

Плечо внутренней пары сил в соответствии с п.6.2.3 (1) [6]:

Принимаем шаг хомутов s= 100 мм.

Определим площадь поперечной арматуры по формуле 1.43:

Принимаем по таблице П6 [1] 2ø8 (A_sw = 101 мм²).

Максимальная площадь эффективной поперечной арматуры следует из условия п.6.2.3, (6.12) (3) [6]:

(1.44)

Определим поперечную силу, которая может быть воспринята полосой бетона между наклонными трещинами по формуле (1.42):

Расстояние от опоры до второго расчётного сечения:

Действующее значение поперечной силы:

Требуемый шаг поперечной арматуры:

Максимальный шаг поперечной арматуры:

Расстояние от опоры до третьего расчётного сечения:

Действующее значение поперечной силы:

Требуемый шаг поперечной арматуры:

Расстояние от опоры до четвёртого расчётного сечения:

Действующее значение поперечной силы:

Требуемый шаг поперечной арматуры:

Расстояние от опоры до пятого расчётного сечения:

Действующее значение поперечной силы:

Требуемый шаг поперечной арматуры:

Расстояние от опоры до шестого расчётного сечения:

Действующее значение поперечной силы:

Требуемый шаг поперечной арматуры:

Расстояние от опоры до седьмого расчётного сечения:

Действующее значение поперечной силы:

Требуемый шаг поперечной арматуры:

Расстояние от опоры до восьмого расчётного сечения:

Действующее значение поперечной силы:

Требуемый шаг поперечной арматуры:

Результаты расчётов сведены в таблицу 1.7

 

 

Таблица 1.7 – Шаг стержней поперечной арматуры

Расстояние от опоры до расчётного сечения	Наименьшее значение поперечной силы в сечении VEd, кН	Шаг поперечных стержней по расчёту s, мм	Допустимый шаг, мм
zi	мм
d		108,708	114,4
d+z∙cotθ		98,321	126,5
d+2∙z∙cotθ		87,935	141,5
d+3∙z∙cotθ		77,549	160,4
d+4∙z∙cotθ		67,168	185,2
d+5∙z∙cotθ		56,783	219,1
d+6∙z∙cotθ		46,398	268,1
d+7∙z∙cotθ		36,013	345,4

 

Таким образом на участке от грани опоры до сечения на расстоянии 2,1 м принят шаг хомутов s₁ = 100 мм, а в середине пролёта s₂ = 200 мм.