3. Призначення геометричних розмірів

В загальному випадку розміри перерізів балок призначають (п. 13.3.2 [2]) із слідуючих міркувань: висота перерізу балки h = (1/10...1/15)l, де l – проліт балки; ширина верхньої стиснутої полиці = (1/50...1/60) l (звичайно 200...400 мм); ширина нижнього пояса 250...300 мм з урахуванням зручності розміщення всієї напружуваної арматури; товщина стінки b = 80...120 мм; товщина полиць не менш 80 мм; схили скосів полиць 30...45⁰. У напрямі до опор стінка потовщується, так що утворюється вертикальне ребро жорсткості.

На рис. 1 показані прийняті розміри перерізів балки

Рисунок 1. Загальний вид та перерізи балки

Розрахунковий проліт балки l₀ = 18000 – 2 × 25 – 2 × 80 = 17790 мм, де 25 мм – відстань від осі будівлі до торця балки; 80 мм – відстань від торця балки до середини опори.

4. Визначення навантажень

Підрахуємо рівномірно розподілені розрахункові навантаження на одиницю довжини балки.

Постійне:

– від покриття 3,03 × 6 = 18,18 кН/м,

де 3,03 кН/м² – з розрахунку плити; 6 м – ширина вантажної площі (крок балок);

– від власної ваги балки (127/18) × 1,1 = 7,76 кН/м,

де 127 кН – маса балки (табл. 8 [3]); 18 м – проліт балки; 1,1 – коефіцієнт надійності з навантаження g_f;

– від вентиляційних коробів і трубопроводів (за проектом) 0,5 × 6 × 1,2 = 3,6 кН/м; де 0,5 кН/м × 6 м – нормативне значення; 1,2 – коефіцієнт g_f;

– усього g =18,18 + 7,76 + 3,6 = 29,54 кН/м.

Тимчасове (снігове):

– тривале 0,3 × 6 × 1,4 = 2,5 кН/м;

– короткочасне 0,7 × 6 × 1,4 = 5,9 кН/м,

де 0,3 × 6 та 0,7 × 6 – нормативні значення; 1,4 – коефіцієнт g_f.

Повне розрахункове навантаження:

– постійне і тривале 29,54 + 2,5 = 32,04 кН/м;

– короткочасне 5,9 кН/м;

– разом 32,04 + 5,9 = 37,94 кН/м.

В разі проектування для I і II снігових районів не враховується тривала частина снігового навантаження, а в разі наявності пилового навантаження його відносять до тимчасового тривалого.

5. Визначення зусиль

Згинаючий момент в середині прольоту від повного розрахункового навантаження

кН × м,

де g_n = 0,95 – коефіцієнт надійності з призначення.

Найбільша поперечна сила від повного розрахункового навантаження

кН.

6. Попередній розрахунок перерізу напружуваної арматури

З умови забеспечення міцності переріз напружуваної арматури повинен бути:

A_sp = M / 0,9 × h₀R_s = 142600000 / 0,9 × 139 × 1045(100) = 10,9 см²,

де h₀ = h – а = 149 – 20 /2 = 139 см.

Орієнтировочний переріз напружуваної арматури з умови забеспечення тріщиностійкості

A_sp = М / b × R_sh_o = 142600000 / 0,6 × 1045 × (100) × 139 = 16,4 см²,

де b = 0,5...0,6 – прийнято b = 0,6.

Необхідна кількість дроту Æ5 Вр–II, A_s = 0,196 см²

n = A_sp / A_s = 16,4 / 0,196 = 84 шт,

приймаємо 84 Æ5 Вр–II з A_sp = 16,5 см².

Таким чином для подальших розрахунків попередньо приймаємо:

– площу перерізу напружуваної арматури A_sp = 16,5 см²;

– площу перерізу ненапружуваної арматури в стиснутій зоні бетону (в верхній полиці) конструктивно 2 Æ 12 A–III, = 2,26 см²;

Іншу ненапружувану арматуру в стиснутій та розтягнутій зонах з метою спрощення розрахунку і без великої погрішності в розрахунках не враховуємо.