4.5.Подбор поперечной арматуры
Прежде всего, нужно выяснить, необходим ли расчет наклонных сечений на действие поперечной силы по наклонной трещине или можно обойтись без него. Для этого сопоставляем максимальную поперечную силу Qлв с минимальным поперечным усилием Qb,min воспринимаемым железобетонным элементом без поперечной арматуры.
Поскольку QВл=358160H > Qb,min= =φb3Rbtbh0=0,6*51*30*77,9 = 71512,2 H, то расчет поперечной арматуры обязателен.
Определяем площадь сечения арматуры
В первом пролете:
Усилие, которое должны воспринять поперечные стержни на единицу длины ригеля на приопорном участке:
Принимаем
(как
наибольшее из двух значений)
Максимальный шаг поперечных стержней:
Так как h>45см, шаг поперечных стержней на приопорных участках S1 должен быть не более (1/3)*h=(1/3)*90=30 см, не более 50см, и не более Smах. Шаг поперечных стержней в средней части пролета S2 не более (3/4)*h=(3/4)*90=67,5 см и не более 50см. Принимаем S1=30см (как наименьшее из трех значений) и S2=50см (как наименьшее из двух значений).
Площадь сечения одного поперечного стержня:
Принимаем 1Ø12А300, As,fact=1,131см2.
Во втором пролете:
Принимаем
(как
наибольшее из двух значений)
Следовательно: S1=30см, S2=50см.
Принимаем 1Ø10А300, As,fact=0,785см2.
4.6.Подбор монтажной арматуры в первом пролете
Монтажная арматура является анкером для поперечных стержней. Диаметр ее должен быть не менее 0,8 диаметра поперечных стержней. В рассматриваемом случае 0,8*14=11,2мм. Принимаем в качестве монтажной арматуры 2Ø12А300. Аs,fact=2,26см2, что больше As,min=0,0005bh0=0,0005*30*86,4=1,296см2. Следовательно, монтажные стержни можно учитывать при построении эпюры материалов. Традиционно диаметр монтажных стержней в балках принимают не менее 10мм.
4.7.Проверка анкеровки продольной растянутой арматуры на крайней опоре
Проверку анкеровки производят с целью исключить возможность проскальзывания арматуры в бетоне.
Так как QA=238780H > Qb,min=φb3Rbtbh0=71512H, то длина запуска стержней за внутреннюю грань опоры должна быть не менее 10d=10∙2,2=28см. В действительности стержни будут заведены за грань опоры на 30-1=29см, где 1cм - расстояние от торца ригеля до торца стержня. Следовательно, анкеровка силами сцепления обеспечивается.
4.8.Эпюра материалов (арматуры)
В целях экономии металла часть стержней продольной растянутой арматуры не доводят до опоры, а обрывают там, где они уже не требуются по расчету. Места обрыва стержней определяют с помощью эпюры материалов.
Эпюра материалов – это эпюра, любая ордината которой означает несущую способность нормального сечения, соответствующего этой ординате. Другими словами, эпюра материалов – это эпюра моментов, воспринимаемых сечениями балки с фактически имеющейся продольной растянутой арматурой.
Ординату эпюры материалов в любом сечении определяют по формуле:
Правую часть этого уравнения называют или моментом внутренней пары сил, или несущей способностью сечения, или моментом, который может взять на себя сечение. При этом высоту сжатой зоны бетона определяют по формуле:
По низу ригеля за
внутреннюю грань опоры заводят один
стержень при
,
два стержня при
,
три стержня при
.
Вычисление ординат эпюры материалов
Схема внутренних усилий |
Вычисление ординат |
1 |
2 |
Для нижней грани первого пролета: |
|
|
2Ø22А300 As=7,6 см2 a=2,5 +0,5*2,2=3,6 см h0=h-a=90-3,6=86,4 см
|
|
4Ø22А300 As=15,20 см2 a=3,6 см h0=h-a=90-3,6=86,4 см
|
Для верхней грани первого пролета: |
|
|
2Ø12А300 As=2,26 см2 a=3,6+0,5*2,2+0,5*1,2=5,3 см h0=h-a=90-5,3=84,7 см
|
Для нижней грани второго пролета: |
|
|
2Ø16А300 As=4,02 см2 a=2+0,5*1,6=2,8 см h0=h-a=90-2,8=87,2 см
|
|
4Ø16А300 As=8,04 см2 =2,8 см h0= 87,2см
|
|
2Ø16А300 As=5,09 см2 a=3,6+0,5*2,2+0,5*1,6=5,5 см h0=h-a=90-5,5=84,5 см
|
Для опоры В: |
|
|
2Ø22А300 As=7,6 см2 a=3,6см h0= 86,4 см
3Ø22А300 As=11,4 см2 a=3,6см h0= 86,4 см
|
Для опор С: |
|
|
2Ø22А300 As=7,6 см2 a=3,6см h0= 86,4 см
|
Для верхней грани второго пролета: |