(8) | |
(9) | |
(10) |
где d – рабочая высота сечения.
а) | б) | в) |
а) нормальное сечение; б) деформированное состояние; в) схемы усилий и эпюры напряжений в нормальном сечении. Рисунок 3 – Расчетная схема с прямоугольной эпюрой напряжений в бетоне для балки с одиночным армированием |
Для проектирования непереармированного сечения раздел 5.6.3 Еврокода 2 ограничивает значение x величиной 0,45 d для бетонов с кубиковой прочностью менее 60 МПа. Поэтому
(11) |
Из выражений (8) - (11) следует
(12) |
Расчет одиночного армирования нормального сечения
(13) | |
(14) | |
(15) |
Используя выражение (15) можно рассчитать площадь растянутой арматуры при условии, что расчетное значение изгибающего момента MEd ≤ MRd.
3. Плечо внутренней пары z
Из формулы (9) следует
(16) |
Подставляя сюда значение x из формулы (10), получим
(17) |
Решение этого уравнения относительно z имеет вид
(18) |
где
(19) |
Расчетные формулы для балки с двойным армированием
При условии, что в сжатой арматуре наступает текучесть, то есть d2 / x ≤0,38 (здесь d2 – расстояние от сжатой грани до центра тяжести сжатой арматуры), и
|
|
(20) |
площадь сжатой арматуры определяется по формуле
(21) |
а растянутой – по формуле
(22) |
где
(23) |
здесь
а) | б) | в) |
а) нормальное сечение; б) деформированное состояние; в) схемы усилий и эпюры напряжений в нормальном сечении. Рисунок 3 – Расчетная схема с прямоугольной эпюрой напряжений в бетоне для балки с двойным армированием |
Задание 2.1
Рассчитать площадь растянутой арматуры As1 балки для сечения с наибольшим изгибающим моментом. Цилиндровая прочность бетона fck = 25 МПа, прочность арматуры fyk = 500 МПа.
Исходные данные принимаются из задачи 1. Высоту балок предварительно назначают в пределах (1/8…1/15) l, ширину – (0,3…0,5) h.