Расчетно графическая работа № 6

 

Тема: Расчет железобетонной балки прямоугольной формы с одиночным армированием. Подбор сечения рабочей арматуры, постановка  поперечной арматуры и конструирование каркаса.

 

ТЕОРЕТИЧЕСКАЯ ЧАСТЬ

Если в сжатой зоне балки арматура не ставится или ставится, но её работа не учитывается в расчёте, то она называется балкой с одиночным армированием.

Расчет ж/б балок прямоугольного сечения с одиночным армированием по прочности нормального сечения заключается в подборе сечения арматуры и количества продольных стержней.

Рисунок 8.- Расчетная схема балки с одиночным армированием

h - высота сечения балки; h₀ – рабочая высота сечения балки; а – расстояние от центра тяжести арматурных стержней до крайнего растянутого волокна бетона, а_b – защитный слой бетона (не менее 20мм и не менее диаметра арматуры d);

а = а_b + d/2 

х – высота сжатой зоны бетона, определяемая расчетом;

z_b – плечо внутренней пары сил; 

N_b – равнодействующая сжимающих сил в сжатой зоне бетона

N_b  = R_b bx;

N_s – равнодействующая растягивающих сил в растянутой арматуре

N_s = R_s A_s

 

ЗАДАНИЯ

Определить диаметр и количество рабочей арматуры в прямоугольном сечении балки.

 

Вариант	1	2	3	4	5	6	7	8	9	10	11
М, кн м	120	200	300	115	320	410	280	350	180	160	240
b * h, см^2	20*35	20*45	25*55	15*25	35*65	30*70	30*65	25*50	25*40	20*50	25*50
Класс  бетона	В15	В25	В15	В15	В20	В25	В20	В25	В15	В20	В12,5
Класс арматуры	A400	A400	A400	A400	A500	A400	A400	A400	A400	A400	A500
Вариант	1 2	1 3	1 4	15	16	17	18	19	2 0	2 1	2 2
М, кн м	120	200	300	115	320	410	280	350	180	160	240
b * h, см^2	20*45	20*55	25*55	15*25	35*75	35*70	30*65	25*55	20*40	20*50	25*50
Класс  бетона	В30	В15	В30	В25	В20	В25	В15	В20	В25	В15	В25
Класс арматуры	A400	А400	A400	A500	A400	A400	A400	A500	A400	A400	А400
Вариант	23	24	25	26	27	28	29	30	31	32	33
М, кн м	120	200	300	115	320	410	280	350	180	160	240
b * h, см^2	20*45	20*55	25*55	20*25	35*75	35*65	30*65	30*55	20*40	20*50	25*50
Класс  бетона	В15	В12,5	В25	В20	В25	В10	В15	В30	В20	В15	В12,5
Класс арматуры	A400	A400	A400	A400	A400	A500	A400	A500	A400	A500	A500

АЛГОРИТМ РЕШЕНИЯ

 

1. По классу прочности бетона (В≥7,5) и классу арматуры (чаще А400), устанавливаем коэффициент условия работы бетона γ_в2=0,9 и определяем расчетные сопротивления R_b, R_s  (таблицы А.3, А.4 Приложение А)

2. Задаемся расстоянием от крайнего растянутого волокна бетона до центра тяжести арматуры а = (3÷5) см и определяем рабочую высоту сечения балки    h_o= h – a

3. Находим значение коэффициента А_о

 

А₀ не должен превышать граничные значения А_оR, (таблица В.3 Приложение В) если А_о≥ А_оR, следует увеличить сечение или изменить материалы.

4. По величине А₀ (таблица В.4 Приложение В) определяют значения коэффициентов ή и ξ

5. Определяем требуемую площадь арматуры

 

6. Задаемся количеством стержней арматуры и определяем их диаметр d_s по приложению (таблица Б.6 Приложение Б)

7. Определяем процент армирования

 

8. Определяем диаметр поперечных стержней

          

           (не менее 5 мм)

9. Определяем требуемую площадь монтажных стержней и по площади принимаем диаметр d^\_s  (таблица Б.6 Приложение Б)

10. Определяем защитный слой бетона не менее 20 мм и больше диаметра рабочей арматуры и кратный 5 мм (20, 25, 30, 35, 40 мм)

11. Конструируем окончательно сечение

(Пример)

Рисунок 8 – Сечение железобетонной балки

    4. КОНТРОЛЬНЫЕ ВОПРОСЫ ДЛЯ САМОПРОВЕРКИ:

 

1. Какой процент армирования для железобетонных балок считается оптимальным? максимальным? минимальным?

2. Что такое защитный слой бетона?

3. Почему арматурные стержни устанавливаются в нижней (растянутой) части балки?

 

Литература: В.И. Сетков «Строительные конструкции»,М.,ИНФРА-М,2013, с. 208 – 217, 270 - 273

ПРАКТИЧЕСКАЯ РАБОТА № 7