Расчет на прочность по изгибающему моменту произведен по наиболее нагруженому сечению 2-2 (М2 = 1555,1 тс∙м).
Задаемся рабочей арматурой из проволоки высокопрочной гладкой класса Вр-II диаметром d = 5 мм (нормативное сопротивление = 17000 кгс/см2, расчетное сопротивление на растяжение Rн2 = 10100 кгс/см2, площадь поперечного сечения f = 0,196 см2). Армирование выполняется пучками проволоки из 24 проволочек (площадь поперечного сечения f = 24∙0,196 = 4,704 см2, диаметр закрытых каналов d = 5 см). Марка бетона плиты М500 (расчетное сопротивление на сжатие при расчете на прочность Rпр = 235 кгс/см2, скалывание при изгибе Rск = 45 кгс/см2, сжатие при расчете на совместное воздействие силовых факторов и неблагоприятных влияний внешней среды Rэ = 205 кгс/см2, условные главные растягивающие напряжения Rг.р.о. = 42 кгс/см2, растяжение при расчете по образованию трещин Rр.п. = 17,5 кгс/см2, сжатие при расчете на продольную трещиностойкость Rт = 225 кгс/см2).
Действительная тавровая форма поперечного сечения заменена на расчетную (рис. 3.5).
Расчетная ширина плиты
bп = 180 см.
Фактическая площадь плиты с вутами:
Расчетная высота полки
Ориентировочное расстояние от нижней грани пояса до центра тяжести арматуры
а = 15 см.
Рабочая высота сечения
h0 = h – a = 225 – 15 = 210 см.
Высота сжатой зоны бетона в первом приближении
Рис. 3.5. Расчетная схема поперечного сечения балки в сечении 2-2
Т.к. x1 ≤ h'п, сечение работает как прямоугольное и необходимая площадь арматуры
Количество пучков высокопрочной проволоки
Принимаем число пучков n = 17 шт., тогда площадь арматуры, расстояние от центра тяжести арматуры до низа балки и рабочая высота
Fa = 17∙4,704 = 79,97см2, a = 16,5 см, h0 = 225 – 16,5 = 208,5 см.
Высота сжатой зоны бетона соответствующая уточненной площади арматуры Fa
Коэффициент условия работы
где R0 = 0,3 = 0,3∙17000 = 5100 кгс/см2 (т.к. 0,00015∙5100 = 0,765 > 0,75, принимаем 0,00015∙5100 = 0,75).
Принимаем m2 = 1,0, тогда скорректированная высота сжатой зоны бетона
xc = m2x2 = 1,0∙19,1 = 19,1 см.
Рис. 3.6. Схема расположения преднапряженной арматуры
для 17 пучков
Плечо пары внутренних сил
z = h0 – 0,5c = 208,5 – 0,5∙19,1 = 198,9 см.
Проверка прочности сечения по изгибающему моменту.
Мпр = Faz = 10100∙79,97∙198,9 = 1606,5∙105 кг/см2 = 1606,5 тс∙м,
Мпр,> М2 = 1555,1 тс∙м - проверка выполняется.