Проверка прочности сечений

К опасным относятся сечения с максимальными по абсолютной величине изгибающими моментами. В данном проекте выполняется проверка в трех сечениях № 4, 16, 20.

Расчеты выполняются по предельным состояниям первой группы как для внецентренно сжатых элементов в соответствии с нормами [3]. В расчет вводят следующие коэффициенты условия работы бетона, учитывающие:

гb6 = 0,85 — попеременное замораживание и оттаивание (по табл. 4.2 [1]);

гb9 = 0,9 — отсутствие рабочей арматуры;

гd1 =0,9 — отклонение расчетной модели от реальных условий монолитных бетонных обделок;

гd3 = 0,9 — понижение прочности бетона в обделках без наружной гидроизоляции на обводненных участках.

Сечение № 4.

Эксцентриситет приложения продольной силы, м.

зe0 = M/N (5.7).

где M, кНм, и N, кН, — момент и продольная сила в рассматриваемом сечении з — коэффициент влияния прогиба конструкции на эксцентриситет (для обделок з =1).

зe0 = 43.555 /160.5824 = 0.27 м.

Проверка выполнения условия:

0.225 h? зe0? 0.45h (5.8).

где h — толщина обделки, м.

• 0,225h = 0,225*0,7 = 0,158 м.
• 0.45 h=0.45*0.7=0.315 м

Условие выполняется, следовательно в замковом сечении растягивающие напряжения не возникают. В этом случае прочность, кН, проверяется по формуле внецентренного сжатия:

N? Nпред = 1.75 гb6 гb9 гd1 гd3 Rbt bh /(6e0 з/h-0.8) (5.9).

где Nпред — предельно допустимая продольная сила в данном сечении, кН.

Rb — расчетное сопротивление бетона осевому сжатию для предельных состояний первой группы, кН/м2;

b = 1 м — расчетная ширина проверяемого сечения.

Проверка прочности.

Nпред = (1.75*0,9*0,9*0,9*1.2*106*1*0,7)/(6*0.307/0,7−0.8)=585.6 кН Величина продольной силы в данном сечении равна N = 160.5824 кН, что меньше предельного значения, следовательно, проверка прочности в данном сечении удовлетворяется.

Сечение № 16.

Эксцентриситет приложения продольной силы, м.

зe0 = 161.195/665.932 = 0,24 м.

Проверка выполнения условия:

0.225 h? зe0? 0.45h.

где h — толщина обделки, м.

0,45h = 0,45*0,8 = 0,36 м.

Условие выполняется, следовательно, в данном сечении растягивающие напряжения не возникают. В этом случае прочность, кН, проверяется по формуле внецентренного сжатия:

Проверка прочности.

Nпред = (1.75*0,9*0,9*0,9*1.2*106*1*0,8)/(-0.8+6*0,24/0,8)=1224.72 кН Величина продольной силы в данном сечении равна N =593.9041 кН, что меньше предельного значения, следовательно, проверка прочности в данном сечении удовлетворяется.

Сечение № 21.

Эксцентриситет приложения продольной силы, м.

зe0 = 155.4416 / 174.465 = 0.89 м.

Проверка выполнения условия:

зe0? 0,225h.

0,225h = 0,225*2.05 = 0,46 м.

Условие выполняется, следовательно, в данном сечении растягивающие напряжения не возникают. В этом случае прочность, кН, проверяется по формуле внецентренного сжатия:

Проверка прочности.

Nпред = (0,85*0,9*0,9*0,9*8,5*106*1*2.05)/(1+2*0,19/2.05)=2462.3 кН Величина продольной силы в данном сечении равна N =174.465 кН, что меньше предельного значения, следовательно, проверка прочности в данном сечении удовлетворяется.

После проверки в опасных сечениях можно сделать вывод, что бетон класса В30 и выбранные конструкции обделки удовлетворяет нашим требованиям без всяких отклонениях от норм и могут быть приняты для производства работ.

Результаты расчета сведены в табл. 5.

Таблица 5. Проверка прочности сечений обделки № 2.