ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Прямоугольные сечения

Пример 2. Дано: сечение размерами b = 300 мм, h = 600 мм; a = 40 мм; g_b2 = 0,9 (нагрузки не­продолжительного действия отсутствуют); изгибаю­щий момент М = 200 кН · м; бетон тяжелый класса В15 (R_b = 7,7 МПа); арматура класса A-II (R_s = 280 МПа).

Требуется определить площадь сечения продоль­ной арматуры.

Расчет. H₀ = 600 – 40 = 560 мм. Подбор про­дольной арматуры производим согласно п. 3.18. По формуле (22) вычислим значение a_m:

Из табл. 18 для элемента из бетона класса В15 с арматурой класса A-II при g_b2 = 0,9 находим a_R = 0,449.

Таккак a_m = 0,276 < a_R = 0,449, сжатая арма­тура по расчету не требуется.

Из табл. 20 при a_m = 0,276 находим z = 0,835.

Требуемую площадь сечения растянутой арма­туры определим по формуле (23):

Принимаем 2 Æ 28 + 1 Æ 25 (A_s = 1598 мм²).

Пример 3. Дано: сечение размерами b = 300 мм, h = 800 мм; а = 70 мм; растянутая арматура класса A-III (R_s = 365 МПа); площадь ее сечения А_s = 2945 мм² (6 Æ 25); g_b2 = 0,9 (нагрузки не­продолжительного действия отсутствуют); бетон тяжелый класса В25 (R_b = 13 МПа); изгибающий момент М = 550 кН · м.

Требуется проверить прочность сечения.

Расчет. H₀ = 800 – 70 = 730 мм. Проверку прочности сечения производим согласно п. 3.17.

Определим значение х:

Из табл. 18 для элементов из бетона класса В25 с арматурой класса A-III при g_b2 = 0,9 находим x_R = 0,604.

Так как прочность проверим из условия (20):

т. е. прочность сечения обеспечена.

Пример 4. Дано: сечение размерами b = 300 мм, h = 800 мм; а = 50 мм; арматура класса А-III (R_s = R_sc = 365 МПа); изгибающий момент с учетом крановой нагрузки М_II = 780 кН · м; момент без учета крановой нагрузки М_I = 670 кН · м; бетон тяжелый класса В15 (R_b = 8,5 МПа при g_b2 = 1,0).

Требуется определить площадь сечения продоль­ной арматуры.

Расчет производим на полную нагрузку, кор­ректируя расчетное сопротивление бетона согласно п. 3.1.

Так как принимаем R_b = 8,5 · 1,05 = 8,93 МПа.

Вычислим h₀ = 800 – 50 = 750 мм.

Определим требуемую площадь продольной арма­туры согласно п. 3.18. По формуле (22) находим значение a_m:

Так как a_m = 0,518 > a_R = 0,42 (см. табл. 18 при g_b2 = 1,0), при заданных размерах сечения и классе бетона необходима сжатая арматура. Далее расчет производим согласно п. 3.19.

Принимая а' = 30 мм, по формулам (24) и (25) определим необходимую площадь сечения сжатой и растянутой арматуры:

Принимаем = 763 мм² (3 Æ 18); A_s = 4021 мм² (5 Æ 32).

Пример 5. Дано: сечение размерами b = 300 мм, h = 700 мм; а = 50 мм, а' = 30 мм; бетон тяжелый класса В30 (R_b = 15,5 МПа при g_b2 = 0,9); арма­тура класса A-III (R_s = 365 МПа); площадь сечения сжатой арматуры = 942 мм² (3 Æ 20); изгибаю­щий момент М = 580 кН · м.

Требуется определить площадь сечения растяну­той арматуры.

Расчет. h₀ = 700 – 50 = 650 мм. Расчет про­изводим с учетом площади сжатой арматуры соглас­но п. 3.19.

Вычислим значение a_m:

a_m = 0,187 < a_R = 0,413 (см. табл. 18).

По табл. 20 при a_m = 0,187 находим x = 0,21. Необходимую площадь растянутой арматуры определим по формуле (26):

Принимаем 3 Æ 36 (R_s = 3054 мм²).

Пример 6. Дано: сечение размерами b = 300 мм, h = 700 мм; a = 70 мм, a’ = 30 мм; бетон тяжелый класса В25 (R_b = 13 МПа при g_b2 = 0,9); арматура класса A-III (R_s = R_sc = 365 МПа); площадь сече­ния растянутой арматуры A_s = 4826 мм² (6 Æ 32), сжатой = 339 мм² (3 Æ 12); изгибающий мо­мент М = 600 кН · м.

Требуется проверить прочность сечения.

Расчет. h₀ = 700 – 70 = 630 мм. Проверку прочности сечения производим согласно п. 3.15.

По формуле (16) вычислим высоту сжатой зоны х:

По табл. 18 находим x_R = 0,604 и a_R = 0,422.

Так как х = 420 мм > x_R h₀ = 0,604 · 630 = 380 мм, прочность сечения проверим из условия (18):

т. е. прочность сечения обеспечена.

Тавровые и двутавровые сечения

Пример 7 .Дано: сечение размерами = 1500 мм, = 50мм, b = 200 мм, h = 400 мм; a = 40 мм; бетон тяжелый класса В25 (R_b = 13 МПа при g_b2 = 0,9); арматура класса A-III (R_s = 365 МПа); изгибающий момент М = 300 кН · м.

Требуется определить площадь сечения продоль­ной арматуры.

Расчет. h₀ = 400 – 40 = 360 мм. Расчет про­изводим согласно п. 3.22 в предположении, что сжатая арматура по расчету не требуется.

Проверим условие (32), принимая = 0; = 13 · 1500 · 50 (360 – 0,5 · 50) = 326,6 · 10⁶ Н · мм = 326,6 кН · м > М = 300 кН · м, т. е. граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим как для прямоуголь­ного сечения шириной b = = 1500 мм согласно п. 3.18. Вычислим значение a_m:

(см. табл. 18),

т. е. сжатая арматура действительно не требуется.

Площадь сечения растянутой арматуры вычислим по формуле (23). Для этого по табл. 20 при a_m = 0,1 19 находим z = 0,938, тогда

мм².

Принимаем 4 Æ 28 (A_s = 2463 мм²).

Пример 8. Дано: сечение размерами = 400 мм, = 120 мм, b = 200 мм, h = 600 мм; a = 60 мм; бетон тяжелый класса В15 (R_b = 7,7 МПа при g_b2 = 0,9); арматура класса A-III (R_s = 365 МПа); изгибающий момент M = 270 кН · м.

Требуется определить площадь сечения растяну­той арматуры.

Расчет. h₀ = 600 – 60 = 540 мм. Расчет произ­водим согласно п. 3.22 в предположении, что сжатая арматура не требуется.

Так как = 7,7 · 400 · 120 (540– 0,5 · 120) = 177,4 · 10⁶ Н · мм = 177,4 кН · м < М = 270 кН · м, т. е. граница сжа­той зоны проходит в ребре, площадь сечения растя­нутой арматуры определим по формуле (33).

Для этого вычислим значение a_m:

(см. табл. 18), следовательно, сжатая арматура не требуется.

Из табл. 20 при a_m = 0,404 находим x = 0,563, тогда

Принимаем 4 Æ 25 (A_s = 1964 мм²).