Элементы прямоугольного профиля с двойной арматурой.

A¢s Rsc A¢s Rb Ab Rs As Ab As b Rb M

Рис. 6.1. Схема усилий при расчете прочности элемента прямоугольного профиля с двойной арматурой по нормальному сечению.

Если при одиночном армировании изгибаемого элемента прямоугольного сечения оказывается, что x > x_R, то арматура в сжатой зоне требуется по расчету (рис. 6.1).

Условие прочности изгибаемого элемента прямоугольного сечения, армированного двойной арматурой без предварительного напряжения:

(6.1)

Высоту сжатой зоны х находят из условия (5.19):

(6.2)

При подборе сечений с двойной арматурой по заданных значениях момента М, размеров поперечного сечения b´h, класса бетона и класса арматуры возможны задачи двух типов.

Задача 1. Требуется определить площади сечения растянутой A_s и сжатой A¢_s арматуры.

Решение.

1) Так как минимальное значение площади сечения сжатой арматуры будет при условии x = x_R, то сначала определяем значение граничной относительной высоты сжатой зоны бетона x_R по формуле (4.11).

2) Определяем значение коэффициента a_m, соответствующее значению x_R, из таблиц, приведенных в учебной литературе, либо решив уравнение (5.12).

3) Учитывая выражение (5.12), при х = x_R×h₀, требуемою площадь сечения сжатой арматуры находим из условия (6.1):

(6.3)

4) Требуемою площадь сечения растянутой арматуры находим, преобразовав выражение (6.2):

(6.4)

Задача 2. Задана площадь сечения сжатой арматуры A¢_s. Требуется определить площадь сечения растянутой арматуры A_s.

Решение.

1) Из условия (6.1), учитывая выражение (5.12), находим

(6.5)

2) Выписываем значение x в зависимости от a_m из таблиц, приведенных в учебной литературе, либо решив уравнение (5.14).

3) Определяем значение граничной относительной высоты сжатой зоны бетона x_R по формуле (4.11).

4) При условии x £ x_R требуемою площадь сечения растянутой арматуры находим из выражения (6.3):

(6.6)

при значении x > x_R заданного количества арматуры по площади сечения A¢_s недостаточно.