Расчет внецентренно-растянутых элементов прямоугольного сечения Исходные данные

Расчет внецентренно-растянутых элементов прямоугольного сечения
Исходные данные:
Усилия:
- Продольная сила N = 4,48675 тс = 4,48675 /101,97162123 = 0,044 МН;
Эксцентриситеты:
- Расстояние от точки приложения продольной силы N до равнодействующей усилий в арматуре As
e = 91,7 см = 91,7 /100 = 0,917 м;
Размеры сечения:
- Высота сечения h = 20 см = 20 /100 = 0,2 м;
- Ширина прямоугольного сечения b = 50 см = 50 /100 = 0,5 м;
Толщина защитного слоя:
- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S до грани сечения
a = 4 см = 4 /100 = 0,04 м;
- Расстояние от равнодействующей усилий в арматуре S' до грани сечения
a' = 4 см = 4 /100 = 0,04 м;
Площадь наиболее растянутой продольной арматуры:
(Стержневая арматура, диаметром 25 мм; 2 шт.):
- Площадь растянутой арматуры As = 9,8 см2 = 9,8 /10000 = 0,00098 м2;
Площадь сжатой или наименее растянутой продольной арматуры:
(Стержневая арматура, диаметром 25 мм; 2 шт.):
- Площадь сжатой арматуры A's = 9,8 см2 = 9,8 /10000 = 0,00098 м2;
Результаты расчета:
1) Определение нормативного сопротивления бетона
Класс бетона - B25.
Нормативное значение сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний первой
группы:
По табл. 5.1
Rbn = 18,5 МПа .
Нормативное значение сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний первой
группы:
По табл. 5.1
Rbtn = 1,55 МПа .
2) Расчетное сопротивление бетона
Группа предельных состояний - первая.
Расчетное сопротивление бетона осевому сжатию:
По табл. 5.2
Rb = 14,5 МПа .
Назначение класса бетона - по прочности на сжатие.
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:
По табл. 5.2
Rbt = 1,05 МПа .
3) Учет особенностей работы бетона в конструкции
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.
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 =1 · 1 · 1 · 14,5 = 14,5 МПа .
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:
Rbt = gb1 Rbt =1 · 1,05 = 1,05 МПа .
4) Расчетные значения прочностных характеристик арматуры
Класс продольной арматуры - A400.
Расчетное сопротивление продольной арматуры растяжению:
Rs=355 МПа .
Расчетное сопротивление продольной арматуры сжатию:
Rsc=355 МПа .
Поперечная арматура - не рассматривается в данном расчете.
5) Расчет внецентренно-растянутых элементов прямоугольного сечения
Сила N - приложена за пределами равнодействующих усилий в арматуре S и S'.
Высота сжатой зоны:
x = (Rs As-Rsc A's-N )/(Rb b) =
=(355 · 0,00098-355 · 0,00098-0,044)/(14,5 · 0,5) = -0,006069 м (формула (6.35); п. 6.2.20 ).
Т.к. x < 0 м:
Высота сжатой зоны:
x=0 м .
Рабочая высота сечения:
ho = h-a=0,2-0,04 = 0,16 м .
Предельный изгибающий момент:
Mult = Rb b x (ho-0,5 x)+Rsc A's (ho-a') =
=14,5 · 0,5 · 0 · (0,16-0,5 · 0)+355 · 0,00098 · (0,16-0,04) = 0,041748 МН м (формула (6.34); п. 6.2.20 ).
N e =0,044 · 0,917=0,040348 МН м r Mult=0,041748 МН м (96,646517% от предельного значения) условие выполнено (формула (6.30); п. 6.2.20 ).
6) Проверка требования минимального процента армирования
Сечение - прямоугольное.
Арматура расположена по контуру сечения - не равномерно.
Элемент - внецентренно-растянутый.
Рабочая высота сечения:
ho = h-a=0,2-0,04 = 0,16 м .
Коэффициент армирования:
ms = As/(b ho) 100=0,00098/(0,5 · 0,16) · 100 = 1,225 % .
ms t 0,1 % (1225% от предельного значения) - условие выполнено .