Расчет прочности продольных ребер по нормальным сечениям

1.2.1. Определяем рабочую высоту сечения:

d = h - c = 300 – 40 = 260 мм

1.2.2. Определяем положение нейтральной оси

ᶓ= = = 0,192

По табл.6.6 СНБ.5.03.01-02 определяем стадию деформирования:

Стадия Ib

По табл.6.6 для стадии Ib определяем коэффициент α_m:

α_m = 1,14 ᶓ - 0,57ᶓ ² - 0,07 =1,14×0,192-0,57×0,192²-0,07= 0,128

1.2.3. Определяем момент, который воспринимает сечение, если нейтральная ось проходит по нижней грани полки:

M_rd = α_m αf_cd b_f’ d² = 0,128 × 1,0 × 13,33 × 1460 × 260² = 168399063,04 Нмм = =168,4 кНм

М_sd ≤ M_rd

30,92 кНм ˂ M_rd =168,4 кНм

Условие соблюдается, следовательно нейтральная ось проходит в полке и сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной полки b_f’ =1460 мм.

1.2.4. Определяем действительное значение α_m:

α_m = = =0,023

По табл.6.7 определяем граничное значение коэффициента α_m

α_{m lim} = 0,104

α_m≤ α_{m lim}

α_m=0,023< α_{m lim}=0,104

Условие соблюдается- элемент армирован нормально.

По табл.6.7 определяем значение =0,975

1.2.5. Определяем необходимое количество рабочей арматуры:

A_st = = = 280,4 мм²

Принимаем 2Ø14 S500 СТБ 1704 (ГОСТ 10884) A_st = 308 мм²

Определяем процент армирования:

ρ_%= =

ρ_%min=0,15%<0,74%< ρ_%max=4 %

Согласно таблице соотношения диаметров продольной и поперечной арматуры из условия сварки принимаем поперечную арматуру 2Ø5 S500 СТБ 1704 (ГОСТ 6727) А_sw=39,3 мм², f_ywd= 174 Мпа (расчётное сопротивление поперечной арматуры по таблице 6.5 – Характеристики ненапрягаемой арматуры).

1.3

1.31. По конструктивным соображениям определяем шаг поперечной арматуры:

h= 300мм ˂ 450 мм

S₁ = h = × 300 = 150 мм

S₂= h = × 300 = 225 мм ˂ 500 мм

Принимаю шаг S₂ = 200 мм

Определяем процент поперечного армирования:

ρ_{sw %} = × 100 % = = 0,16 %

Определяем минимальный процент поперечного армирования:

ρ_{sw min %} = 0,08 × × 100% = 0,08 × ×100 % = 0,07 %

ρ_{sw %} = 0,16 % > ρ_{sw min %} = 0,07 %

1.3.2. Проверяем условие необходимости расчета поперечной арматуры:

V_sd ≤ V_{rd, ct}

Определяем расчетную поперечную силу, воспринимаемую элементом без поперечной арматуры:

V_{rd, ct} = 0,12 × k × × b_w × d

ρ₁ = = = 0,0074 ˂ 0,02

Условие соблюдается, принимаем ρ₁=0,0074

Определяем коэффициент на поправочную высоту:

К = 1 + = 1 + = 1,88 ˂ 2,0

V_{rd, ct} = 0,12 × 1,88 × × 160 × 260 =22,99 кН

1.3.3. Определяем минимальную поперечную силу, воспринимаемую бетоном без поперечного армирования:

V_{rd, ct min} = 0,4 × f_ctd × b_w × d = 0,4 × 1,47 × 160 × 260 =24460,8 Н= 24,46 кН

V_{rd, ct} ≥ V_{rd, ct min}

V_{rd, ct}= 22,99 кН ˃ V_{rd, ct min} =24,46 кН

V_sd ≤ V_{rd, ct}

V_{rd, ct} =25,34 кН < V_sd = 33,96 кН

Условие соблюдается.