4.3. Уточнение размеров поперечного сечения
Уточнение размеров производится по максимальному изгибающему моменту в 1 пролете.
Оптимальное значение относительной высоты сжатой зоны бетона ξ для балок составляет 0,3...0,4. Принимаем ξ=0,4. Соответствующее значение αm= 0,32. Определяем рабочую высоту сечения:
Теперь определяем рабочую высоту сечения из условия, обеспечивающего прочность наклонной бетонной полосы между смежными наклонными трещинами, полагая коэффициент φw1 равным единице,
Принимаем наибольшее значение h0=116.8 см
Задаемся
диаметром стержня d=3,2
см. Тогда толщина защитного слоя бетона
аb=3,5
см. Она должна быть кратна 5 мм в целях
стандартизации фиксаторов положения
арматуры и при
должна составлять не менее диаметра
стержня и не менее 20 мм. Расстояние между
осям продольных стержней V1
равно
7 см.
a=ab+0,5d+0,5V1=3,5+0,5∙3,2+0,5∙7=8,6см.
Высота сечения h=h0+a=116,8+8,6=125,42см. Принимаем h=130см. Отношение b/h=20/130=0,15 получилось меньше рекомендуемого (0,3...0,4). Соотношение не выдержано.
Задаемся b=25 см. По первой формуле получаем h0=93,5 см. Тогда h=93,5+8,6=102,1. Принимаем h=110 Отношение b/h=25/110=0,23. Соотношение не выдержано.
Задаемся b=30 см. По первой формуле получаем h0=77,9 см. Тогда h=77,9+8,6=86,5. Принимаем h=90 см. Отношение b/h=30/90=0,33. Соотношение выдержано.
Во всех пролетах окончательно принимаем h=90 см, b=30 см.
4.4.Подбор продольной арматуры
Площадь сечения продольной рабочей арматуры необходимо определить:
в первом пролете - по максимальному моменту между точками 2 и 3,
во втором пролете - по максимальному моменту между точками 7 и 8,
на опоре В - по моменту в точке 5,
на опоре С - по моменту в точке 10.
Площадь сечения монтажной арматуры во втором пролете вычисляется по отрицательному моменту между точками 6 и 7.
Традиционно во всех пролетах принимают по 4 стержня, располагая их на двух плоских каркасах. Стержни с более крупным диаметром размещают в нижнем ряду. Над промежуточными опорами принимают по два, иногда по три стержня (располагают в одном ряду).
Стержни
продольной рабочей арматуры в расчетном
сечении нужно принять одного диаметра.
Если же это сопряжено с перерасходом
металла, то двух диаметров (желательно
не более трех диаметров на ригель). При
этом минимальное значение диаметра
стержней для балок с
не
должно быть менее 12 мм.
Схема расчета такова:
Определение площади сечения арматуры.
В первом пролете:
Задаемся d=3,2 см, ab=3,5 см, V1=7,0 см, тогда:
Рабочая высота сечения h0=65-8,6=56,4 см.
=
=0,332
ξ = 0,42
.
Принимаем 4Ø25A300. Фактическая площадь сечения As,fact = 19,63см2.
Необходим перерасчет
Задаемся d=2,5 см, ab=3 см, V1=5,0 см, тогда:
Рабочая высота сечения h0=90-6,75=83,25 см.
=
=0,244
ξ = 0,29
.
Принимаем 4Ø22A300. Фактическая площадь сечения As,fact = 15,2см2.
Необходим перерасчет
Задаемся d=2,2 см, ab=2,5 см, V1=5,0 см, тогда:
Рабочая высота сечения h0=90-6,1=83,9 см.
=
=0,24
ξ = 0,28
.
Принимаем 4Ø22A300. Фактическая площадь сечения As,fact = 15,2см2.
Во втором пролете:
Задаемся d=2 см, ab=2 см, V1=5,0 см, тогда:
Рабочая высота сечения h0=90-5,5=84,5см.
=
=0,135
ξ = 0,145
.
Принимаем 4Ø16A300. Фактическая площадь сечения As,fact = 8,04см2.
Необходим перерасчет
Задаемся d=1,6 см, ab=2 см, V1=4,0 см, тогда:
Рабочая высота сечения h0=90-6,1=85 см.
=
=0,134
ξ = 0,142
.
Принимаем 4Ø16A300. Фактическая площадь сечения As,fact = 8,04 см2.
Над опорой В:
Задаемся d=3,6 см, ab=4,0 см, тогда:
Рабочая высота сечения h0=90-5,8=84,2 см.
=
=0,188
ξ = 0,,21
.
Принимаем 3Ø22A300. Фактическая площадь сечения As,fact = 11,4 см2.
Необходим перерасчет
Задаемся d=2,2 см, ab=2,5 см, тогда:
Рабочая высота сечения h0=90-3,6=86,4 см.
=
=0,178
ξ = 0,2
.
Принимаем 3Ø22A300. Фактическая площадь сечения As,fact = 11,4см2.
Над опорой С.
h0=86,4 см.
=
=0,129
ξ = 0,14
.
Принимаем 2Ø22A300. Фактическая площадь сечения As,fact = 7,6 см2.
У верхней грани второго пролета.
Задаемся d=1,6 см, тогда:
а=a16+0,5*d16+0.5*d14=3,6+0,5*2,2+0,5*1,6=5,5 cм.
Рабочая высота сечения h0=90-5,5=84,5 см.
=
ξ=0,071
Принимаем 2Ø16A300. Фактическая площадь As = 4,02 см2.