Расчетная схема изгибаемого железобетонного элемента с двойной арматурой

а—усилия, действующие в сечении;

б— прямоугольное сечение элемента

Подбор сечения арматуры (сжатой и растянутой) возможен двумя способами.

1-й способ. Заданы размеры сечения b и h. Необходимо определить сечение сжатой и растянутой арматуры при действии внешнего момента М. Принимают A_о=A_R, тогда при ξ=ξ_R уравнение запишется

M_R= A_R b·h₀ ² ·R_b

A_R=ξ_R·(1-0.5·ξ_R)

При подстановке х=х_R=ξ_R·h₀ имеем

Количество сжатой и растянутой арматуры ограничивается условием:

M≤0,625·b·h₀²·R_b

2-й способ. Заданы размеры сечения b и h и площадь сжатой арматуры A΄_sc. Определить A_s.

При A_о≤A_R по таблице находим ξ и по уравнению определяем

При А_о>А_R площадь A΄_sc недостаточна и ее требуется увеличить.

Тавровое сечение. Тавровое сечение встречается на практике в виде отдельных балок и в составе монолитных ребристых или сборных панельных покрытий. Оно выгоднее прямоугольного, так как площадь сжатого бетона за счет устройства полки увеличивается, а неработающего растянутого бетона – сокращается. Полка в растянутой зоне обычно не применяется, так как не увеличивает прочности элемента.

Расчетная ширина свесов полки, учитываемая в расчете, ограничивается, так как отдаленные участки полки слабее вовлекаются в работу элемента.

Существует два случая расчета таврового сечения. Нейтральная ось проходит в полке x<h΄_n, нейтральная ось проходит в ребре x>h^'_n(A΄_с=0) и x>h^'_n (A^'_S≠0). В первом случае сечение рассчитывают как прямоугольное. Во втором случае положение нейтральной оси определяется из условия ΣX=0.

R_SA_S= R_bb·x+R_b (b΄_n –b)·h΄_n + R_sc A΄_sc

Условие ΣM=0 при отсутствии сжатой арматуры запишется в следующем виде:

М≤ R_bb·x·(h₀ - 0,5·x)+R_b (b_n –b)·h΄_n ×(h₀ - 0,5·h΄_n)+ R_sc A΄_sc·(h₀ - a΄)

Высота сжатой зоны определяется по формуле, причем всегда