Расчет на прочность по нормальным сечениям изгибаемого элемента таврового сечения c полкой в сжатой зоне.

Рис. 6 «Расчётное сечение для расчётов по предельным состояниям I группы»

1) Определим ширину полки b^I_f таврового сечения.

Так как

2) Определим положение нейтральной оси из условия:

- условие не выполнено, следовательно нейтральная ось пересекает ребро.

3) Определим коэффициент α₀:

4) Проверим условие применимости формулы ξ<ξ_у:

< - условие выполняется.

5) Площадь сечения нижней продольной рабочей арматуры:

По сортаменту принимаем 5 стержней Ø20 с A_s = 15,71см².

Тогда рабочая высота будет равна:

Верхнюю продольную арматуру принимаем конструктивно:

5 стержней Ø8 с А_s=2.51 см²

Расчет прочности по наклонным сечениям на действие поперечной силы.

Рис. 7 «Эпюра поперечных сил и расчётные участки»

Участок 1 и 3 (приопорные)

1. , , .

2. Проверяем необходимость установки поперечной арматуры по расчету:

-расчетное сопротивление бетона растяжению для марки В-20,

=1,5 – коэффициент условий работы для тяжелого бетона

h₀=245мм – рабочая высота сечения

с=2·h₀ =2·245=490мм – длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента

-условие не выполняется, следовательно поперечную арматуру устанавливаем по расчету.

3. Учтём влияние свесов сжатой полки.

где , так как расчёты ведем с размером

4. Определяем параметр при (т.к. нет предварительного напряжения).

, где

5. Предполагаем что в расчётном наклонном сечении

Тогда

Сравнив и принимаем наименьшее из двух .

Уточняем

- следовательно, поперечную арматуру устанавливаем по расчёту.

6. Определим поперечную силу , приходящуюся на поперечные стержни, и требуемую интенсивность поперечного армирования :

7. Из условия свариваемости поперечной арматуры примем , .

Площадь сечения поперечной арматуры:

- число плоских каркасов.

8. Шаг поперечных стрежней равен:

Конструктивное требование при : . Принимаем кратное 5 см, т. е. .

9. Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами.

,

здесь , ,

- условие выполняется.

Участок 2 (средний)

1. , ,

2. Проверяем необходимость установки поперечной арматуры по расчету:

-расчетное сопротивление бетона растяжению для марки В-20,

=1,5 – коэффициент условий работы для тяжелого бетона

с=2·h₀ =2·245=490мм – длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента

- условие выполняется, поперечная арматура не требуется.

Расчетные усилия по второй группе предельных состояний.

Расчётный пролет панели .

Наибольший изгибающий момент и поперечная сила:

-при полной временной нагрузке:

- при длительно действующей нагрузке: