Подбор продольного армирования.

Армирование главной балки принимается  вязаным каркасом.

Из условия прочности элементов по нормальным сечениям производиться подбор рабочей продольной а рматуры балки.

Поскольку в расчетной неразрезной балке существует два характерных сечения и момента на опоре М_оп = -344,43кНм и в пролете М_пр =228,66кНм   необходимо произвести расчет армирования для двух типов сечений:

1) пролетное сечение с нижней растянутой арматурой ;

2) опорное сечение с верхней растянутой арматурой;

Определяем полезную высоту сечения:

где:  – полезная высота сечения, ;

      – высота сечения главной балки, ;

     а=а _s = а_з + - расстояние от центра тяжести арматуры до крайнего растянутого волокна

Защитный слой по табл.10.1 [1]

а_з = 20 мм - защитный слой бетона, принимаем  при эксплуатации при нормальной влажности;

максимальный диаметр арматуры класса А400 и А500 d_s =40 мм;

 

 

Определяем:

а=а _s = 20+  =40 мм;

Назначаем а=40 мм.

Рабочая высота сечения:

h ₀ = h - а = 700 – 40 = 660 мм

Определяем граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона по п. 8.1.6 [1]:

где:  – высота бетона сжатой зоны, при которой происходит одновременное          разрушение бетона сжатой зоны и растянутой арматуры;

      – относительная деформация арматура растянутой зоны, вызванная               внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного ;

      – относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных         , принимаемая равной 0.0035 для бетонов класса по прочности на сжатие ниже B60  п. 6.1.20).

Для арматуры класса А600 с физическим пределом текучести значение  определяется по формуле:

где:  – расчетное сопротивление арматуры (А400) растяжению,

              (табл. 6.14 [1]:);

      – модуль упругости арматуры,  (п. 6.2.12 [1]);

Таким образом:

Расчет пролетного нижнего сечения:

 

Рис. 10 Расчетное сечение в пролете.

По п. 8.1.8 рас чет прочности изгибаемых элементов производят из условия по формуле (8.3) [1]:

          

 

По п.8.1.9 [1]  значение для прямоугольного сечения определяется в зависимости от соотношения или

  Относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:

Подбор продольной арматуры производим

Вычисляем коэффициент в соответствии с указаниями п.3.21 по формуле 23 [3]:

a _{m 1} =

a _{m 1} =

Определяем значение  расчетом

либо по табл. 3.2 [3]:

Так как , то сжатая арматура по расчету действительно не требуется, а значит данное сечение можно рассматривать как с одиночным нижним армированием.

Определяю относительную высоту сжатой зоны

 

Получаем  – случай расчета непереармированных элементов.

По указаниям Пособия к СП 52-101-2003: по формуле 3.23:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

таким образом:

По сортаменту арматуры и конструктивным требованиям п.10.3.9   [1]:

минимальное количество арматурных стержней должно быть не менее 2 шт. При этом площадь принятого армирования должно быть близко по значению к расчетному значению площади.

Варианты армирования по сортаменту (записку оформлять не нужно):

2 стержня но нельзя будет сделать стержни короче для экономии арматуры 

3 стержня   

4 стержня  дает существенный запас по количеству, что нецелесообразно  

Принимаю в качестве нижнего пролетного армирования 3 стержня  .

Расчет верхнего опорного сечения (опора В):

 

Рис. 11 Расчетное сечение на опоре.

По п. 8.1.8 расчет прочности изгибаемых элементов производят из условия по формуле (8.3) [1]:           

 

Относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:

Подбор продольной арматуры производим

Вычисляем коэффициент в соответствии с указаниями п.3.21 по формуле 23 [3]:

a _{m 2} =

a _{m 2} =

Определяем значение  расчетом

Так как , то сжатая арматура по расчету действительно не требуется, а значит данное сечение можно рассматривать как с одиночным нижним армированием.

Определяю относительную высоту сжатой зоны

 

Получаем  – случай расчета непереармированных элементов.

По указаниям Пособия к СП 52-101-2003: по формуле 3.23:

Определяем требуемую площадь сечения растянутой арматуры:

таким образом:

Варианты армирования по сортаменту (записку оформлять не нужно):

2 стержня но нельзя будет сделать стержни короче для экономии арматуры и большой диаметр   

3 стержня   

2 стержня  +2   

Принимаю в качестве верхнего армирования   2стержня  +    .

 

 

 

1 СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 с изменением №1»,);

2 СП 63.13330.2018. Основные положения. Актуализированная редакция СНиП 52-01-2003 с изменением №1»,);

3 Пособие к СП 52-101-2003 «Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения