Подбор продольной арматуры для изгибаемых элементов прямоугольного сечения
Исходные данные:
Параметры расчета по деформационной модели:
- Максимальное количество этапов решения kmax = 1000 ;
- Точность решения d = 0,1 %;
Усилия:
- Изгибающий момент M = 20,39432 тс м = 20,39432 / 101,97162123 = 0,2 МН м;
Размеры сечения:
- Высота сечения h = 60 см = 60 / 100 = 0,6 м;
- Ширина прямоугольного сечения b = 30 см = 30 / 100 = 0,3 м;
Толщина защитного слоя:
- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S до грани сечения
a = 4 см = 4 / 100 = 0,04 м;
Результаты расчета:
1) Определение нормативного сопротивления бетона
Класс бетона - B15.
Нормативное значение сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группы принимается по табл. 2.1 Rbn = 11 МПа.
Нормативное значение сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний первой группы принимается по табл. 2.1 Rbtn = 1,1 МПа.
2) Расчетное сопротивление бетона
Группа предельных состояний - первая.
Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию принимается по табл. 2.2 Rb = 8,5 МПа.
Назначение класса бетона - по прочности на сжатие.
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению принимается по табл. 2.2 Rbt = 0,75 МПа.
Расчетное значение сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний второй группы:
Rb, ser = Rbn =11 МПа (формула (2.1); п. 2.7 ).
Расчетное значение сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний второй группы:
Rbt, ser = Rbtn =1,1 МПа (формула (2.1); п. 2.7 ).
3) Учет особенностей работы бетона в конструкции
Прогрессирующее разрушение - не рассматривается в данном расчете.
Действие нагрузки - непродолжительное.
Коэффициент условия работы бетона, учитывающий длительность действия нагрузки:
gb1=1 .
Конструкция бетонируется - в горизонтальном положении.
Коэффициент условия работы бетона, учитывающий попеременное замораживание и оттаивание бетона:
gb3=1 .
Конструкция - железобетонная.
Сейсмичность площадки строительства - не более 6 баллов.
Коэффициент условия работы по п. 2.14 СНиП II-7-81 "Строительство в сейсмических районах":
mkp=1 .
Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию при mkp = 1:
Rb = gb1 gb3 Rb =1 · 1 · 8,5 = 8,5 МПа.
Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию:
Rb = mkp gb1 gb3 Rb =1 · 1 · 1 · 8,5 = 8,5 МПа.
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению при mkp = 1:
Rbt = gb1 Rbt =1 · 0,75 = 0,75 МПа.
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:
Rbt = mkp gb1 Rbt =1 · 1 · 0,75 = 0,75 МПа.
4) Расчетные значения прочностных характеристик арматуры
Класс продольной арматуры - A300.
Нормативное значение сопротивления арматуры растяжению:
Rs, n=300 МПа .
Расчетное значение сопротивления арматуры для предельных состояний второй группы:
Rs, ser = Rs, n =300 МПа.
Расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению:
Rs=270 МПа .
Расчетное сопротивление продольной арматуры сжатию:
Rsc=270 МПа .
Поперечная арматура - не рассматривается в данном расчете.
Расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению:
Rs = mkp Rs=1 · 270 = 270 МПа.
Расчетное сопротивление продольной арматуры сжатию:
Rsc = mkp Rsc=1 · 270 = 270 МПа.
5) Значение модуля упругости арматуры
Модуль упругости арматуры:
Es=200000 МПа.
6) Подбор продольной арматуры изгибаемого элемента прямоугольного сечения
Рабочая высота сечения:
ho = h-a=0,6-0,04 = 0,56 м.
am = M/(Rb b ho2)=0,2/(8,5 · 0,3 · 0,562) = 0,2501 (формула (22); п. 3.21 ).
По табл. 3.2 aR = 0,411 .
Т. к. am=0,2501 r aR=0,411 :
Сжатая арматура по расчету не требуется.
Требуемая площадь сжатой арматуры:
A's =0 м2 .
Требуемая площадь растянутой арматуры:
As = Rb b ho (1-; 1-2 am )/Rs =
=8,5 · 0,3 · 0,56 · (1-; 1-2 · 0,2501 )/270 = 0,00155 м2 (формула (3.23); п. 3.21 ).
As = As 104=0,00155 · 104 = 15,5 см2 .
Сжатая арматура - не задана.
7) Проверка требования минимального процента армирования
Элемент - изгибаемый.
Сечение - прямоугольное.
Площадь сечения:
A = b h=0,3 · 0,6 = 0,18 м2 .
Арматура расположена по контуру сечения - не равномерно.
Рабочая высота сечения:
ho = h-a=0,6-0,04 = 0,56 м.
Коэффициент армирования:
ms = As/(b ho) 100=0,00155/(0,3 · 0,56) · 100 = 0,92262 % .
Требуемое значение минимального процента армирования:
ms, min=0,1 % .
ms=0,92262 % > ms, min=0,1 % (922,62% от предельного значения) - условие выполнено.
