Попередній розрахунок міцності нормальних перетинів.

При армуванні згинальних елементів напруженою арматурою та розрахунок на міцність виконується в два етапи: попередній без врахування ненапруженої та і напруженої арматури і кінцевий з врахуванням всієї арматури.

Визначаємо ширину полички , яка вводиться в розрахунок для таврових балок з консольними звісами поличок. Згідно (п.3.16, [3]), при:

,

Отже приймаємо . Розрахунок виконуємо (по блок-схемі 9. додатку 4, [2]).

Визначаємо робочу висоту перетину балки в припущенні, що центр тяжіння арматури та розташовані на відстані від низу балки:

Робоча висота перетину буде уточнена при кінцевому розрахунку на міцність балки.

Характеристика стисненої зони бетону.

де для важкого бетону, (п. 3.12, [3]).

В попередньому розрахунку приймаємо .

Напруження в арматурі :

Оскільки коефіцієнт роботи бетону то .

Гранична висота стисненої зони бетону

Визначаємо розташування нейтральної осі. Для цього перевіряємо умову:

, тобто нейтральна вісь проходить в межах полички. Отже, подальший розрахунок на міцність потрібно виконувати як для балки прямокутного перетину шириною , (по блок-схемі 6. додатку 4, [2], поч. з п.7).

При ; , (таб. 4, додаток 2, [2]).

Оскільки стиснута арматура по розрахунку не потрібна, згідно (п. 3.15, [3]). Коефіцієнт для конструкцій,що розраховуються на дію багатократного повторювання навантажень.

Площа перетину попередньо напруженої арматури:

Для забезпечення тріщиностійкості зони, розтягнутої від попереднього напруження в стадії виготовлення і монтажу, передбачаємо арматуру в кількості 20% від площі арматури . Враховуючи можливість зниження міцності нормальних перетинів при наявності напруженої арматури , а також із умови забезпечення вимог по тріщиностійкості, збільшуємо розрахункову площу арматури на 10%.

Тоді:

;

Остаточно приймаємо

· в нижній зоні 9Ø18 А600С ()

· в верхній зоні 2Ø16 А600С ().

 

Геометричні характеристики перетину балки.

Геометричні характеристики знаходимо за допомогою блок схеми 22 (додатку 4, [2]).

Перетин в середині прольоту балки (рис. 3.5).

Площа перетину бетону:

Площа перетину поздовжньої арматури:

При геометричні характеристики визначаємо з врахуванням поздовжньої арматури.

Коефіцієнт приведення площі арматури до площі бетону:

Площа приведеного перетину:

Статичний момент приведеного перетину відносно осі 1-1:

Відстань від крайнього розтягнутого волокна (вісь 1-1) до осі, що проходить через центр тяжіння приведеного перетину:

Відстань від центру тяжіння приведеного перетину до верхньої грані полички:

Відстань від центру тяжіння приведеного перетину, до центру тяжіння попередньо напруженої арматури:

Відстань від центру тяжіння приведеного перетину, до центру тяжіння попередньо напруженої арматури:

;

де та - відстань до центру попередньо напруженої арматури в нижній та верхній зоні.

Момент інерції приведеного перетину відносно осі, що проходить через центр тяжіння:

.

Момент опору приведеного перетину відносно нижньої грані:

Те ж саме відносно верхньої гарні:

.

Відстань від центра тяжіння приведеного перетину до нижньої ядрової точки:

.

Відстань від центра тяжіння приведеного перетину до верхньої ядрової точки:

.

Рисунок 1.5. Переріз підкранової балки в прольоті.

Рисунок 1.6. Вузол 1.

Рисунок. 1.7. Переріз підкранової балки на опорі.

 

Перетин у грані опори балки (рис.3.7).

Площа перетину бетону:

.

Площа приведеного перетину:

При геометричні характеристики визначаємо з врахуванням поздовжньої арматури.

Статичний момент приведеного перетину відносно осі 1-1:

Відстань від крайнього розтягнутого волокна (вісь 1-1) до центра тяжіння приведеного перетину:

Відстань від центру тяжіння приведеного перетину до верхньої грані полички:

Відстань від центру тяжіння приведеного перетину, до центру тяжіння попередньо напруженої арматури:

Відстань від центру тяжіння приведеного перетину, до центру тяжіння попередньо напруженої арматури:

;

Момент інерції приведеного перетину відносно осі, що проходить через його центр тяжіння: