3.4.3. Построение эпюры материалов и определение мест обрыва продольных стержней

В целях экономии стали часть продольной арматуры может не доводится до опоры и обрываться в пролете, где она не требуется по расчету. Места теоретического обрыва стержней определяют с помощью эпюры материалов.

Эпюра материалов строится по значениям несущей способности сечений при необорванных и оборванных стержнях.

Точное значение мест обрыва стержней определяют аналитически, используя уравнение:

,

где ; ; в зависимости от загружения q=g или q=g+p.

Определим точки теоретического обрыва крайнего ригеля.

Для пролетной арматуры: l=6,0м; загружение №2 (индекс 520),

q=g+p=27,78+45=72,78 кН/м;

М_sup,l=0; М_sup,r=190,87 кНм; М=139,1 кНм;

;

;

; ; .

Для арматуры на опоре B (1-я группа): загружение №1 (индекс 510),

q=72,78 кН/м; М_sup,l=0; М_sup,r=275,11 кНм; М=-168,5 кНм;

;

;

; .

Для арматуры на опоре B (2-я группа): М=0; b=1,855; c=0; ;

.

Определим точки теоретического обрыва третьего ригеля.

Для пролетной арматуры: l=6,0м; загружение №2 (индекс 520), q= g+p=72,78 кН/м; М_sup,l=143,81 кНм; М_sup,r=143,81 кНм; М=112,26 кНм; ; ; ; ; .

Для обеспечения прочности наклонных сечений ригеля по изгибающим моментам обрываемые в пролете стержни продольной арматуры необходимо завести за точку теоретического обрыва на расстояние не менее l_bd, определяемое по формуле

.

Для пролетной арматуры крайнего ригеля обрываются стержни 2 18 класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры , принятая площадь сечения арматуры . По таблице Ж.2 базовая длина анкеровки . Длина анкеровки обрываемых стержней: .

Минимальная длина анкеровки:

– ;

– ;

– h/2=700/2=350мм;

Окончательно принимаем l_bd,1=712,8мм.

Для арматуры опоры В крайнего ригеля обрываются стержни 20 класса S500: , принятая площадь сечения арматуры . По таблице Ж.2 базовая длина анкеровки . Длина анкеровки обрываемых стержней: .

Минимальная длина анкеровки:

; ; h/2=700/2=350мм.

Окончательно принимаем l_bd,6=792мм.

Для пролетной арматуры третьего ригеля обрываются стержни 2 16 класса S500. Требуемая площадь сечения арматуры , принятая площадь сечения арматуры . По таблице Ж.2 базовая длина анкеровки . Длина анкеровки обрываемых стержней: .

Минимальная длина анкеровки:

; ; h/2=700/2=350мм.

Окончательно принимаем l_bd,3=633,6 мм.

3.5. Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси ригеля

Значение предельно допустимой ширины раскрытия трещин при практически постоянном сочетании нагрузок (при постоянной и длительной нагрузках) (таблица 5.1[]).

Расчет по раскрытию трещин сводится к проверке условия

,

где – расчетная ширина раскрытия трещин от практически постоянного сочетания нагрузок.

Определим ширину раскрытия трещин ригеля первого пролета при загружении №2, которое вызывает наибольший изгибающий момент.

Момент от нормативных длительных действующих нагрузок.

;

Геометрические характеристики.

Площадь сечения:

;

Центр тяжести бетонного прямоугольного сечения:

;

Момент инерции прямоугольного сечения относительно горизонтальной оси, проходящей через центр тяжести:

;

Момент инерции сечения на расстояние от центра тяжести сечения до центра тяжести растянутой арматуры:

;

Момент трещинообразования:

;

Коэффициент, учитывающий неравномерность распределения относительных деформаций растянутой арматуры на участках между трещинами:

.

Процент армирования сечения , 0.5<0.59<1, следовательно, z=0,85d.

Напряжение:

;

Относительная деформация растянутой арматуры в сечении с трещиной:

;

Значение средней относительной деформации арматуры:

.

Эффективная площадь растянутой зоны сечения:

;

Эффективный коэффициент армирования равен:

;

Среднее расстояние между трещинами:

.

Расчетная ширина раскрытия трещин равна:

.

Ширина раскрытия трещин меньше допустимой:

.