Міцність похилих перетинів на поперечну силу

Беручи до уваги, що для підкранової балки основною являється навантаження в вигляді рухомих зосереджених сил, розрахунок на міцність похилих перетинів на поперечну силу виконуємо вирахувавши попередньо всі величин для важкого бетону: , , (п. 3.31, 3.32, [3]).

Визначаємо коефіцієнт , що враховує вплив стиснутих поличок в таврових і двотаврових перетинах:

,

де ;

при в розрахунок вводиться величина .

Визначаємо коефіцієнт , що враховує вплив попереднього напруження поздовжньої арматури. Для цього визначимо зусилля попереднього обтиску з врахуванням всіх втрат при коефіцієнті точності попереднього напруження арматури :

де: ;

;

.

Тоді при :

.

Оскільки, , тому приймаємо

Знаходимо необхідну інтенсивність хомутів, приймаючи довжину проекції похилого перетину рівною довжині від опори до першого вантажу

Поперечна сила на відстані , рівна (з огинаючих епюр).

Оскільки , перевіримо умову:

;

Оскільки , поперечну арматуру приймаємо з конструктивних міркувань. Приймаємо А400С () з кроком 250 мм.

Виконуємо перевірку похилої смуги між похилими тріщинами.

де ; ;

де для тяжкого бетону,

Оскільки , міцність бетону стінки на ділянці між похилими тріщинами достатня.

Міцність похилих перетинів на дію згинального моменту

 

Міцність похилих перетинів при грані опори, а також по довжині зони анкетування напружених елементів, армованих стержнями без анкерування, необхідно перевіряти по згинальному моменту. При цьому опір арматури знижується множенням на коефіцієнт умов роботи арматури .

Довжина зони передачі напруження арматури для напруженої арматури без анкерів визначаємо по формулі п. 2.29 [3]:

.

де і при армуванні елементів стержневою арматурою згідно табл. 28 [3]:

Рисунок 1.9. До розрахунку на міцність похилого перетину підкранової балки по згинальному моменту

 

Значення при розрахунку на міцність приймаємо рівним більшому з двох значень і . Так як в формулу вводимо величину . Передаточна міцність прийнята , де

Початок зони анкерування при поступовій передачі зусилля обтиску приймаємо при торці балки. Розрахунковим буде перетин, що починається на грані опори, тобто на відстані від торця балки (рис.3.9).

Коефіцієнт умов роботи арматури, табл. 23 [8]: для попередньо напруженої арматури:

.

Розрахунковий опір арматури в місці її перетину похилим перетином (рис.3.9):

.

Приймаючи в запас міцності те, що в межах похилого перетину навантаження в вигляді зосереджених сил відсутнє, визначаємо довжину проекції найбільш невигідного по згинальному моменту похилого перетину:

,

де: ;

з огинаючих епюр;

- розрахунковий опір для поперечної арматури класу А400С;

- площа перетину одного стержня поперечної арматури;

- кількість стержнів;

- крок поперечних стержнів;

- рівномірно розподілене навантаження.

Розрахунковий згинальний момент від зовнішнього навантаження в кінці похилого перетину, тобто на відстані від осі опори:

.

Значення коефіцієнтів визначаємо по інтерполяції при , а в залежності від .

При і , коефіцієнт (табл.10 дод.5 [2]).

Так як нейтральна вісь при розрахунку нормального перетину на міцність проходить в межах полички, приблизно приймаємо

.

Тоді граничний згинальний момент, що сприймається похилим перетином, при :

.

Тобто міцність похилого перетину по згинальному моменту забезпечена.

Розрахунок прогинів балки

Прогин підкранової балки від деформації згину визначаємо при і (нормативне навантаження).

Кривизну залізобетонних елементів без тріщин на ділянці в розтягнутій зоні визначаємо згідно п. 4.24,[3].

Кривизна від короткочасної дії кранового навантаження:

,

де: ;

;

для важкого бетону.

Кривизна від тривалої дії довготривалого навантаження:

,

де: враховуючи вплив тривалої повзучості бетону.

Кривизна від нетривалої дії попереднього обтиску бетону:

,

Кривизна, що обумовлена вигином елемента внаслідок усадки і повзучості бетону від зусилля попереднього обтиску бетону:

,

де: і відносні деформації бетону, викликані його усадкою і повзучістю від зусилля попереднього обтиску, визначаються відповідно на рівні центра тяжіння розтягненої поздовжньої арматури і крайнього стиснутого волокна бетону по формулах:

;

,

.

Відносні деформації бетону на рівні крайнього стиснутого волокна приймаємо приблизно рівними деформаціям бетону на рівні центра тяжіння арматури . Тоді при

,

.

Оскільки

приймаємо .

Повний прогин балки при відсутності тріщин в розтягненій зоні визначається по формулі:

,

де: повна кривизна елемента,

коефіцієнт, що визначається в залежності від схеми завантаження статично визначеної балки. При рівномірно розподіленому навантаженні , при розрахунку підкранової балки на дію вертикального кранового навантаження приймаємо .

Тоді

.

При відношенні необхідно враховувати вплив поперечних сил на прогин балки. Для коротких елементів повний прогин визначається за формулою:

,

де: прогин, обумовлений деформацією згину;

при відсутності нормальних і похилих тріщин,

,

де: ;

;

Відносний прогин балки:

Тобто прогини не перевищують допустимого значення.