Определить несущую способность по моменту и предельную нагрузку железобетонной балки прямоугольного профиля с двойной арматурой

Рассмотрим первую схему (балку с распределенной нагрузкой) и построим эпюру изгибающих моментов.
Опасное сечение с максимальным изгибающим моментов расположено в центре пролета.
Определим расчетные характеристики бетона и арматуры. По табл. 6.8 [1] бетону класса В25 соответствует расчетное сопротивление Rb = 14,5 МПа. Арматура класса A-III в современном СП обозначается как А400 и по табл. 6.14 [1] расчетное сопротивление Rs = 350 Мпа, расчетное сопротивление сжатию А400 и по табл. 6.14 [1] Rsc = 350 МПа.
Определяем рабочую высоту сечения: h0 = h – a = 450 – 48 = 402 мм,
где а = азащ.слой + d / 2 = 32 + 32 / 2 = 48 мм ‒ расстояние от нижней растянутой грани балки до центра тяжести арматуры, мм;
азащ.слой ‒ минимальный защитный слой определяемый по табл . 10.1 [1] и не менее диаметра стержня арматуры, мм.
Опираясь на схему, поперечного сечения балки, составим два уравнения статики
Из уравнения (1) определим , поделив и умножив на h0 слагаемое
Проверим условие ;
где ‒ расстояние от верхнего сжатого волокна до центра тяжести сжатой арматуры.
Условие выполняется, следовательно формулы выведенные выше остаются работоспособными.
Определяем несущую способность заданной балки из уравнения (2).
где Mmax = 4,5 q (м2);
Zb = h0 – 0,5x = h0 (1 – 0,5) = 402 мм (1 - 0,5∙0,450) = 311,55 мм;
Zs = h0 – a’ = 402 мм – 42 мм = 360 мм.
2. Рассмотрим вторую схему (балку со сосредоточенной нагрузкой в середине пролета) и построим эпюру изгибающих моментов.
Опасное сечение с максимальным изгибающим моментов расположено в середине пролета.
Определим расчетные характеристики бетона и арматуры