Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при действии сосредоточенной силы
Исходные данные:
Контур продавливания:
(Схема расчетного контура продавливания - а) площадка расположения нагрузки внутри плоского элемента):
- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S в направлении X до ближайшей грани
ax = 2 см = 2 /100 = 0,02 м;
- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S в направлении Y до ближайшей грани
ay = 2 см = 2 /100 = 0,02 м;
- Ширина площади приложения нагрузки в направлении оси X
bx = 130 см = 130 /100 = 1,3 м;
- Ширина площади приложения нагрузки в направлении оси Y
by = 130 см = 130 /100 = 1,3 м;
Размеры сечения:
- Высота сечения h = 18 см = 18 /100 = 0,18 м;
Нагрузка:
- Сосредоточенная сила от внешней нагрузки F = 73 тс = 73 /101, = 0,715885 МН;
Cетки косвенной арматуры:
- Диаметр стержней сетки вдоль оси X dsx = 0,3 см = 0,3 /100 = 0,003 м;
- Число стержней сетки вдоль оси X nx = 4 ;
- Длина стержней сетки вдоль оси X lx = 40 см = 40 /100 = 0,4 м;
- Диаметр стержней сетки вдоль оси Y dsy = 0,3 см = 0,3 /100 = 0,003 м;
- Число стержней сетки вдоль оси Y ny = 5 ;
- Длина стержней сетки вдоль оси Y ly = 30 см = 30 /100 = 0,3 м;
- Расстояние между сетками s = 10 см = 10 /100 = 0,1 м;
Результаты расчета:
1) Определение нормативного сопротивления бетона
Класс бетона - B20.
Нормативное значение сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группы:
По табл. 5.1
Rbn = 15 МПа.
Нормативное значение сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний первой группы:
По табл. 5.1
Rbtn = 1,35 МПа.
2) Расчетное сопротивление бетона
Группа предельных состояний - первая.
Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию:
По табл. 5.2
Rb = 11,5 МПа.
Назначение класса бетона - по прочности на сжатие.
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:
По табл. 5.2
Rbt = 0,9 МПа.
3) Учет особенностей работы бетона в конструкции
Действие нагрузки - продолжительное.
Коэффициент условия работы бетона, учитывающий длительность действия нагрузки:
gb1=0,9.
Конструкция бетонируется - в горизонтальном положении.
Коэффициент условия работы бетона, учитывающий попеременное замораживание и оттаивание бетона:
gb3=1.
Для надземной конструкции, при расчетной температуре наружного воздуха в зимний период не менее -40 град.:
Коэффициент условия работы бетона, учитывающий характер разрушения бетонных конструкций:
gb4=1.
Конструкция - железобетонная.
Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию:
Rb = gb1 gb3 gb4 Rb =0,9 · 1 · 1 · 11,5 = 10,35 МПа.
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:
Rbt = gb1 Rbt =0,9 · 0,9 = 0,81 МПа.
4) Расчет элементов без поперечной арматуры на продавливание при действии сосредоточенной силы
Рабочая высота сечения для продольной арматуры, расположенной в направлении X:
hox = h-ax=0,18-0,02 = 0,16 м.
Рабочая высота сечения для продольной арматуры, расположенной в направлении Y:
hoy = h-ay=0,18-0,02 = 0,16 м.
Приведенная рабочая высота сечения:
ho = 0,5 (hox+hoy)=0,5 · (0,16+0,16) = 0,16 м.
Схема расчетного контура продавливания - а) площадка расположения нагрузки внутри плоского элемента.
Длина участка в направлении оси X:
Lx = bx+ho =1,3+0,16 = 1,46 м.
Длина участка в направлении оси Y:
Ly = by+ho =1,3+0,16 = 1,46 м.
Периметр контура расчетного поперечного сечения:
u = 2 (Lx+Ly)=2 · (1,46+1,46) = 5,84 м.
Площадь сечения бетона сжатой зоны:
Ab = u ho =5,84 · 0,16 = 0,9344 м2 (формула (6.99); п. 6.2.47 ).
Предельное усилие, воспринимаемое бетоном:
Fb, ult = Rbt Ab=0,81 · 0,9344 = 0,756864 МН (формула (6.98); п. 6.2.47 ).
F =0,715885 МН r Fb, ult=0,756864 МН (94,585745% от предельного значения) - условие выполнено (формула (6.97); п. 6.2.47 ).
