ПМ 01 МДК 01.01 Основы проектирования строительных конструкций
учебно-методический материал

Практическая работа№27.

Определение площади арматуры и расчет на прочность балки

прямоугольного сечения с двойной арматурой

Цель: Дать обучающимся навыки по определению рабочей арматуры в балке с двойной арматурой.

Приобретаемые умения и навыки: Уметь производить расчет балки прямоугольного сечения на прочность с    двойной арматурой, определив количество растянутой и сжатой арматуры

Задание: Определить количество растянутой и сжатой арматуры в балке прямоугольного сечения с двойной арматурой.

Дано: класс бетона В20;  класс арматуры А400; размеры поперечного сечения балки 30х50 см;

= 11,5 МПа;    = 350 МПа; Rsc = 350 МПа; =0,9; М = 550 кН⋅м.

Решение.

1. Определим рабочую высоту сечения:   = h-a = 50 – 4 = 46 см.

2. Определим по формуле

3. Определим maх коэффициент работы сечения:

где ω = α - β⋅Rb = 0,85 – 0,008⋅11,5⋅0,9 = 0,767 – характеристика сжатой зоны бетона;

α – коэффициент, для тяжелого бетона, принимаемый равным: 0,85; мелкозернистого – группы А – 0,8; групп Б и В – 0,75; легкого, ячеистого и поризованного – 0,8; для тяжелого и легкого бетона, подвергнутых автоклавной обработке, коэффициент α снижается на 0,05;

β  - коэффициент, принимаемый равным 0,008 независимо от вида бетона;

 – напряжение в арматуре, МПа, принимаемое равным для арматуры классов: А240 – А500, Вр500 = Rs; А600 – А1000, В500, Вр1200, К1400 – К1900 = Rs + 400, здесь Rs – расчетное сопротивление арматуры растяжению с учетом соответствующих коэффициентов условий работы арматуры γsi за исключением коэффициента γs6;

 – предельное напряжение в арматуре сжатой зоны, принимаемое при  равным 400 МПа, а для элементов из тяжелого, мелкозернистого, легкого и поризованного бетонов, если учитывается коэффициент условий работы , принимается равным 500 МПа.

Если  то нужна сжатая арматура.

4. Определим площадь сжатой арматуры:

где a’ = 0,5a = 0,5 ⋅ 4 = 2 см.

Примем 5 ∅22, при = 19 см2.

5. Определим площадь растянутой арматуры:

Примем 6∅32, при = 48,25 см2.

5. Проверка прочности.

Определяем высоту сжатой зоны бетона из уравнения равновесия:

Из условия прочности определяем несущую способность данного сечения:

Проверяем условие

М = 550 кН⋅м  ≤ Мсеч = 595 кН⋅м.

Вывод: условие выполняется, прочность обеспечена.