Для перевірки умови необхідності встановлення поперечної арматури з розрахунку, знайдемо допоміжні величини:
φf - коефіцієнт, враховує вплив стислих поличок у таврових елементах.
де bfI = b + 3hIf
Тоді:
φn – коефіцієнт, що враховує обтискання панелі напруженою арматурою, має не перевищувати 0,5.
Беремо φn = 0,5. Для попередньо напружених елементів N рівнозначне зусиллю попереднього обтискання Р, яке беремо враховуючи втрати попередньої напруги, попередньо помноживши на 0,8.
Підсумок: 1+φn+φf < 1,5, одже умова виконується.
Так як на панель діє рівномірно розподілене навантаження, яке містить і тимчасове, знаходимо:
Знаходження відстані від вершини розрахункового похилого перерізу до опори залежить від умови:
Тоді:
Близько вершини похилого перерізу поперечна сила:
Перевіряємо умову необхідності встановлювання поперечної арматури з розрахунку:
Умова виконується, одже необхідно виконувати розрахунок поперечної арматури.
Для правої частини нерівності має виконуватись умова:
Задаємось максимальним кроком поперечних стержнів: S. На приопорних ділянках крок дорівнює ¼ прольоту:
при h =220 мм < 450 мм. Тому S = h/2 = 22/2 = 11см.
Беремо S = 10 см та задаємось мінімально можливим діаметром поперечних стержнів із арматури Вр-І. Згідно сортаменту це буде: ø3 Вр-І з Аsw = 0.071см2.
Тоді фактична інтенсивність поперечного армування:
де n – кількість каркасів.
Щоб знайти відстань від вершини розрахункового похилого перерізу, перевіряємо умову:
Тоді:
При цьому: с = 3,33 · h0. У нашому випадку: с = 148,94 см >3,33·19 = 63,27 см, одже беремо с = 63,27 см.
Знаходимо поперечну силу, що сприймається бетоном стисненої зони:
Знаходимо поперечну силу, що сприймається поперечною арматурою:
де с0 – проекція розрахункового похилого перерізу.
При цьому с0 < с < 2 · h0. У даному випадку с0 = 50,16 см < с = 63,27 см,
але с0 = 46,2 см > 2 · h0 = 2·19 = 38 см.
Тепер перевіряємо умову:
Умова виконується, отже, крок і діаметр поперечної арматури підібрани правильно.
Визначення геометричних характеристик зведеного перерізу.
Уточнюємо прийнятий раніше двотавровий переріз, замінивши круглі пустоти еквівалентними квадратними із стороною:
Тоді висота поличок двотавра:
Товщина ребра двотавра:
Площа зведеного перерізу панелі:
Статичний момент зведеного перерізу відносно нижньої грані панелі:
Відстань від нижньої грані до центра тяжіння зведеного перерізу:
Момент інерції зведеного перерізу відносно центра тяжіння:
Момент опору перерізу відносно нижньої грані елемента:
Момент опору перерізу з урахуванням пластичних властивостей бетону:
γ = 1.5 – коефіцієнт для двотаврового симетричного профілю.