Согласно произведенным расчетам, в поврежденной второстепенной балке перекрытия первого этажа возникают следующие усилия (сочетания усилий):

Исходные данные:

Параметры расчета по деформационной модели:

— kmax = 1000 ;

— d = 0,1 %;

Усилия:

— M = 4,825 тс м = 4,825 / 101,97162123 = 0,04732 МН м;

Размеры сечения:

— h = 22 см = 22 / 100 = 0,22 м;

— b = 20 см = 20 / 100 = 0,2 м;

Толщина защитного слоя:

— a = 4 см = 4 / 100 = 0,04 м;

— a’ = 0 см = 0 / 100 = 0 м;

Площадь наиболее растянутой продольной арматуры:

(Стержневая арматура, диаметром 18 мм; 4 шт.):

— As = 10,2 см 2 = 10,2 / 10000 = 0,00102 м 2;

Площадь сжатой или наименее растянутой продольной арматуры:

(Стержневая арматура, диаметром 12 мм; 4 шт.):

— A’s = 0 см 2 = 0 / 10000 = 0 м 2;

Результаты расчета:

1) Определение нормативного сопротивления бетона

Класс бетона — B30.

По табл. 5.1 Rbn = 22 МПа .

По табл. 5.1 Rbtn = 1,75 МПа .

2) Расчетное сопротивление бетона

Группа предельных состояний — первая.

По табл. 5.2 Rb = 17 МПа .

Назначение класса бетона — по прочности на сжатие.

По табл. 5.2 Rbt = 1,15 МПа .

Rb, ser = Rbn = 22 МПа (формула (5.1); п. 5.1.9 ).

Rbt, ser = Rbtn = 1,75 МПа (формула (5.2); п. 5.1.9 ).

3) Учет особенностей работы бетона в конструкции

Прогрессирующее разрушение — не рассматривается в данном расчете.

Действие нагрузки — продолжительное.

gb1 = 0,9 .

Конструкция бетонируется — в горизонтальном положении.

gb3 = 1 .

Для надземной конструкции, при расчетной температуре наружного воздуха в зимний период не менее -40 град.:

gb4 = 1 .

Конструкция — железобетонная.

Сейсмичность площадки строительства — не более 6 баллов.

mkp = 1 .

Rb = gb1 gb3 gb4 Rb = 0,9 · 1 · 1 · 17 = 15,3 МПа .

Rb = mkp gb1 gb3 gb4 Rb =

= 1 · 0,9 · 1 · 1 · 17 = 15,3 МПа .

Rbt = gb1 Rbt = 0,9 · 1,15 = 1,035 МПа .

Rbt = mkp gb1 Rbt = 1 · 0,9 · 1,15 = 1,035 МПа .

4) Расчетные значения прочностных характеристик арматуры

Класс продольной арматуры — A300.

Rs = 270 МПа .

Rsc = 270 МПа .

Поперечная арматура — не рассматривается в данном расчете.

Rs = mkp Rs = 1 · 270 = 270 МПа .

Rsc = mkp Rsc = 1 · 270 = 270 МПа .

5) Значение модуля упругости арматуры

Es = 200000 МПа .

6) Определение граничной относительной высоты сжатой зоны

es, el = Rs/Es = 270/200000 = 0,00135 (формула (6.12); п. 6.2.7 ).

eb, ult = 0,0035 .

xR = 0,8/(1+es, el/eb, ult) =

= 0,8/(1+0,00135/0,0035) = 0,57732 (формула (6.11); п. 6.2.7 ).

7) Расчет изгибаемых элементов

Сечение — прямоугольное.

Т.к. Rs As = 270 · 0,00102 = 0,2754 МН > Rsc A’s = 270 · 0 = 0 МН :

x = (Rs As-Rsc A’s)/(Rb b) =

= (270 · 0,00102-270 · 0)/(15,3 · 0,2) = 0,09 м (формула (6.15); п. 6.2 ).

ho = h-a = 0,22-0,04 = 0,18 м .

x = x/ho = 0,09/0,18 = 0,5 .

Т.к. x = 0,5 < = xR = 0,57732; x > 0 м :

Mult = Rb b x (ho-0,5 x)+Rsc A’s (ho-a’) =

= 15,3 · 0,2 · 0,09 · (0,18-0,5 · 0,09)+270 · 0 · (0,18-0) = 0,03718 МН м (формула (6.14); п. 6.2.10 ).

8) Продолжение расчета по п. 6.2.9

M = 0,04732 МН м < = Mult = 0,03718 МН м (127,26489% от предельного значения) — требуемое условие не выполняется! (формула (6.13); п. 6.2.9 ).

Вывод: Несущая способность поврежденной второстепенной балки перекрытия первого этажа не обеспечена, требуется усиление данной поврежденной второстепенной балки перекрытия.