Построение эпюры материалов второстепенной балки

⇐ ПредыдущаяСтр 7 из 9Следующая ⇒

С целью экономичного армирования и обеспечения прочности сечений балки строим эпюру материалов, представляющую собой эпюру изгибающих моментов, которые может воспринять элемент по всей своей длине. 3начение изгибающих моментов в каждом сечении при известной площади рабочей арматуры вычисляют по формуле

M_Rd = f_yd∙A_st∙d∙η, (3.15)

где d - уточненное значение рабочей высоты сечения;

η - табличный коэффициент

η = 1-k₂∙ξ , (3.16)

ξ = (A_st∙f_yd)/( α∙f_cd∙b∙d) . (3.17)

При построении эпюры материалов считают, что обрываемый стержень необходимо завести за точку теоретического обрыва, где он уже не нужен по расчету прочности нормальных сечений, на расстояние анкеровки l_bd.

При выполнении обрывов (отгибов) стержней необходимо соблюдать принцип симметрии расположения стержней в поперечном сечении балки.

Также следует иметь в виду, что начало каждого отгиба в растянутой зоне располагают на расстоянии точки теоретического обрыва не менее чем 0,5d, где d - уточненное значение рабочей высоты сечения.

С целью восприятия изгибающего момента от возможного частичного защемления балки на стене в первом пролете арматуру не обрывают, а отгибают на крайнюю опору. Начало отгиба располагают на расстоянии 50 – 60 мм от внутренней грани стены.

Расчеты, необходимые для построения эпюры материалов выполнены в табличной форме.

Таблица 3.4 – Вычисление ординат эпюры материалов для продольной арматуры

Диаметр и количество стержней	Уточненная высота сечения d = h_sb-c, мм	Фактическая площадь сечения стержней, A_st, мм²	Расчетное сопротивление арматуры, f_yd, МПа	Относительная высота сжатой зоны,	Коэффициент η =1-k₂∙ξ	Момент M_Rd=f_yd∙A_st∙d∙η, кН∙м
1	2	3	4	5	6	7
Первый пролет (нижняя арматура)
2⌀16	320	402	435	0,022	0,9908	55,446
1⌀14	320	153,9	435	0,100	0,9965	21,348
Первый пролет (верхняя арматура)
2⌀12	312	226	435	0,1927	0,9198	28,485
Первая промежуточная опора (нижняя арматура)
2⌀12	320	226	435	0,1897	0,9211	28,977
Первая промежуточная опора (верхняя арматура)
2⌀14	312	308	435	0,2626	0,8908	37,593
1⌀14	312	153,9	435	0,1312	0,9454	19,937
1⌀12	312	113,1	435	0,0964	0,9599	14,876
Средний пролет (нижняя арматура)
2⌀12	320	226	435	0,0124	0,9949	31,297
1⌀14	320	153,9	435	0,0084	0,9965	21,348
Средний пролет (верхняя арматура)
2⌀12	312	226	435	0,1927	0,9198	28,485

Окончание таблицы 3.4

Средняя опора (нижняя арматура)

2⌀16

312

226

435

0,1897

0,9211

28,977

Средняя опора (верхняя арматура)

2⌀16

312

402

435

0,3439

0,857

47,055

1⌀14

320

153,9

435

0,1316

0,9452

19,87

Определение длины анкеровки и нахлеста обрываемых стержней

Сечения, в которых обрываемые стержни не требуются по расчету, проще всего определить графически. Для этого необходимо на объемлющую эпюру моментов наложить эпюру арматуры. Точки, в которых ординаты эпюр будут общими (точки пересечения), определят места теоретического обрыва стержней в пролете. Для обеспечения прочности наклонных сечений второстепенной балки по изгибающим моментам обрываемые в пролете стержни продольной арматуры необходимо завести за точку теоретического обрыва на расстояние не менее

(3.18)

где – коэффициенты, характеризующие условия анкеровки, определяются по [1, таблица 11.6];

– базовая длина анкеровки, определяется [1];

– площадь продольной арматуры, требуемая по расчету;

– принятая площадь продольной арматуры;

– минимальная длина анкеровки, принимается равной наибольшему значению из величин: для растянутых стержней и для сжатых стержней.

В связи с тем, что произведение ( ) изменяется в пределах 0,7 - 1,0 см. [1], а величина в условиях обрыва арматуры второстепенной балки принимается равной 0,7, то в курсовом проекте с целью уменьшения расчетной части разрешается принимать

Кроме того, общая длина запуска стержня за точку теоретического обрыва должна быть не менее и , где – высота второстепенной балки.

Анкеровка стержней продольной арматуры на свободной опоре осуществляется путем заведения за внутреннюю грань опоры на длину не менее:

– в элементах, где арматура ставится на восприятие поперечной силы конструктивно;

– – в элементах, где поперечная арматура ставится по расчету, а до опоры доводится не менее ⅔ сечения арматуры, определенной по наибольшему моменту в пролете;

– – то же, если до опоры доводится не менее ⅓ сечения арматуры.

Для обеспечения анкеровки обрываемой арматуры в сжатой зоне (нижняя арматура сжатой зоны на промежуточных опорах второстепенной балки) длина заводимых стержней за грань опоры определяется по формуле (3.22), принимая при этом

Стыкуемые в пролетах стержни (стержни верхней продольной арматуры второстепенной балки) необходимо завести друг за друга на величину нахлеста равную длине анкеровки большего диаметра стыкуемых стержней. Длина анкеровки определяется по выражению (3.21).

Анкеровка сжатой арматуры:

Опора крайняя.

В сечении обрываются стержни класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры , принятая площадь сечения арматуры по [11, таблица 14] Длина анкеровки обрываемых стержней в соответствии с формулой (3.21)