Прочность наклонных сечений.

Рассмотрим наклонное сечение, начало которого в растянутой зоне совпадает с наклонным сечением 1 – 1, т.е. с местом резкого изменения толщины стенки.

В этом месте толщина стенки равна 0,12м, но по мере удаления она уменьшается и становится равной 0,08м, поэтому при расчете принимают (в запас прочности) b = 0.08м.

Используя данные табл.1.4., определяют усилия обжатия в сечении 1 – 1 при g_sр = 0,95; Р₀₂ = 0,95*306,7*0,00138 = 0,402МН;

Тогда:

Принимаем j_n = 0.34 и при с = 0,25L – L_x = 0.25*20.7 – 0.591 = 4,58м.

Поскольку оба условия не выполняются, необходимо производить расчет поперечной арматуры.

Определяем для опорного сечения. Поскольку j_n = 0.34, принимаем , тогда:

.

Подбираем поперечную арматуру. Для наклонного сечения от опоры до первого сосредоточенного груза с₁=4,58м; d=1м; ; ;

принимаем ; Поскольку:

то требуемая интенсивность поперечного армирования определяется по формуле:

Наибольший шаг поперечных стержней определяем по формуле:

где V– значение поперечной силы на рассматриваемом участке

.

Принимаем , тогда требуемая площадь поперечных стержней:

.

Принимаем2 Ø12S400 (A_s=2,26см²) с шагом 100мм.

Выясняем, на каком расстоянии от опоры шаг поперечных стержней можетбыть увеличен от до . При этом интенсивность поперечного армирования :

;

;

.

Задаем длину участка с шагом поперечных стержней равной расстоянию от опоры до первого груза – . Проверяем условие , при значении равным расстоянию от опоры до второго груза , при этом . Значение и определяем по формуле:

;

;

Принимаем = =1,403м. Поскольку ,

;

.

Так как ,

Прочность этого наклонного сечения обеспечена.

Большое значение с не рассматривается, поскольку при этом поперечная сила резко уменьшается.

Таким образом окончательно принимаем: на приопорном участке длинной шаг поперечных стержней , на следующем участке длинной , после чего увеличиваем шаг до .

Выясняем необходимость расчета прочности наклонных сечений по изгибающему моменту. Для этого по формуле определяем момент образования трещин в нормальном сечении, проходящем через конец зоны передачи напряжений, т.е. на расстоянии 1,107м от торца балки. Геометрические характеристики этого сечения принимаем средними между сечениями 1–1 и 2–2, т.е. ; ;

. Полные потери предварительного напряжения принимают такими же как для сечения 2–2, т.е. .

Момент от внешних нагрузок в рассматриваемом сечении:

;

усилие предварительного напряжения .

Момент образования трещин:

Поскольку трещины не образуются, прочность сечения по изгибающему моменту не рассчитывают.

Прочность балки в коньке.

В двускатных балках с полкой в сжатой зоне возникает вертикальное усилие D, отрывающее верхнюю полку от стенки. Оно должно восприниматься дополнительными вертикальными стержнями периодического профиля, расположенными на участке длиной не более 1/3 высоты сечения в коньке.

Величина вертикального усилия:

Площадь сечения дополнительной арматуры класса S400: А_s = D/f_yk = 0,307 /367 = 0,0008365м² = 8,37см². Принимаем:6Æ14S400 (А_s = 9,23см²).