Прямоугольного профиля с одиночной арматурой

В практике строительства и проектирования может возникнуть задача использования готовых балок (или других элементов) в зданиях или сооружениях.

В этом случае необходимо определить несущую способность балки, т.е. определить максимальный изгибающий момент, который могут воспринимать нормальные (перпендикулярные продольной оси) сечения балки с фактическими размерами и армированием.

Для решения такой задачи о балке должно быть известно всё!

Информацию о балке можно получить из рабочих чертежей, по которым эта балка была изготовлена: размеры сечения, класс бетона, количество стержней, их диаметр и класс арматурной стали; размещение рабочей продольной арматуры.

При отсутствии рабочих чертежей всю эту информацию получают экспериментальным путем: измеряют, определяют класс бетона и арматуры и т.д.

Определяют несущую способность балки, используя формулы (2) ¸ (5), либо формулы (6) ¸ (9).

Пример расчета

Задание. Определить несущую способность балки - M_u (M_сеч) - см. рис. 6 а

Исходные данные: сечение балки 300х600 мм,

бетон класса В20,

рабочая (продольная) арматура - 5Æ25АIII,

рабочая высота сечения равна - h₀ = 0,55 м,

коэффициент условий работы бетона g_b2 = 0,9.

Решение. По СНиП2.03.01-84* расчетное сопротивление арматуры - R_s = 365 МПа, расчетное сопротивление бетона - R_b = 11,5 МПа (см. табл. 3.2 и 3.3).

Площадь сечения рабочей арматуры (5Æ25АIII) - A_s = 24,54 см²

С учетом коэффициента условий работы бетона g_b2

R_b = 11,5 х 0,9 = 10,35 МПа.

Из уравнения (2) находим высоту сжатой зоны бетона

х = = = 0,288 м

Проверяем условие (5) х £ x_R., где x_R = x _R h₀.

По таблице 1 находим x _R = 0,531.

х = 0,288 м £ x_R = x _R h₀ = 0,531 × 0,55 = 0,293 м

Условие выполнено.

Несущую способность балки определим по формуле (3)

M_u = R_b b x (h₀ – 0,5x) = 10,35 × 0,3 × 0,288 (0,55 - 0,5 × 0,288) = 0,7526 МН×м.

Задание для самостоятельной работы

Определить несущую способность M_u (M_сеч), железобетонной балки.

 

Исходные данные принять по табл. 3.1

Во всех примерах принять g_b2 = 0,9.

При выполнении задания необходимо:

1. вычертить эскиз сечения:

2. вычислить значение высоты сжатой зоны и выделить сжатую зону на эскизе,

3. проверить условие (9) - не переармирована ли балка?

4. выполнить расчеты,

5. сформулировать вывод.

Таблица 3.1

Исходные данные

Номер по списку группы	Размеры сечения	Рабочая продольная арматура	Класс бетона
Ширина b, мм	Высота (рабочая высота) h (h0), мм
		400 (350)	4Æ16 АII	В 15
	4Æ18 АIII	В20
	4Æ20 АII	В25
	4Æ25 АIII	В 15
		500 (450)	4Æ20 АIII	В20
	4Æ25 АII	В25
	4Æ28 АII	В 15
	4Æ25 АII	В20
	4Æ22 АIII	В25
		600 (530)	5Æ28 АIII	В 15
	6Æ20 АII	В20
	6Æ32 АIII	В25
	6Æ28 АII	В 15
	5Æ32 АIII	В20
		500 (450)	4Æ16 АI	В25
	4Æ16 АI	В 15
	4Æ16 АI	В20
	4Æ16 АI	В25
		800 (730)	6Æ25 АII	В 15
	8Æ32 АIII	В20
	6Æ28 АIII	В25
		700 (630)	6Æ36 АII	В 15
	8Æ32 АIII	В20
	6Æ32 АII	В25
		600 (530)	5Æ28 АIII	В 15

 

 

Таблица 3.2

 

Таблица 3.3