Знаходимо граничні розрахункові навантаження:

• повне

q_m =g_m ∙ B + S_m ∙ B + g_m1= 2,6023 ∙ 6 + 1,79 ∙ 6 + 6,841 = 33,2 кН/м;

• тимчасове тривале

p_m,l = g_m ∙ B + S_m,l ∙ B + g_m1 = 2,6023 ∙ 6 + 0,537 ∙ 6 + 6,841 = 25,7 кН/м;

• короткочасне

p_m,sh = g_m ∙ B + S_m,sh ∙ B + g_m1= 2,6023 ∙ 6 + 1,253 ∙ 6 + 6,841 = 30 кН/м;

Знаходимо експлуатаційні навантаження:

• повне

q_е = g_e ∙ B + S_e ∙ B + g_e1= 2,2334 ∙ 6 + 1,72 ∙ 6 + 6,219 =30 кН/м;

• тимчасове тривале

p_е,l = g_e ∙ B + S_e,l ∙ B + g_e1= 2,2334 ∙ 6 + 0,516 ∙ 6 + 6,219 =22,7 кН/м;

• короткочасне

p_е,sh = g_e ∙ B + S_e,sh ∙ B + g_e1= 2,2334 ∙ 6 +1,204 ∙ 6 + 6,219 = 26,8 кН/м;

3. Визначення зусиль в перерізі балки

Розрахункова схема балки вказана на рис. 4.1. Розрахунковий проліт приймаємо рівним відстані між анкерними болтами

l = 24,0 - 2  0,15 = 23,7 м.

Рис. 4.1. Розрахункова схема балки

За розрахунковий приймаємо переріз на відстані х=0,37l=0,37∙23,7=8,769 м, в якому згинальний момент рівний:

• від граничних розрахункових навантажень:

– від експлуатаційних навантажень:

Поперечні сили на опорі:

4. Попередній підбір поздовжньої арматури

Для даної двосхилої балки поздовжню арматуру підбираємо по зусиллям, що діють в небезпечному перерізі, розташованому на відстані х=0,37∙l=0,37∙23,7=8,769м від опори. Дійсний переріз балки перетворюють в еквівалентний (рис. 4.2).

Рис.4.2. Дійсний і розрахунковий перерізи двотаврової балки в небезпечному перерізі

Геометричні характеристики бетонного перерізу:

, де

A_b – площа бетонного перерізу;

– ширина верхнього поясу балки;

b_f – ширина нижнього поясу балки;

– висота верхнього поясу балки;

h_f – висота нижнього поясу балки;

b– товщина стінки балки;

h – висота розрахункового перерізу балки.

S_b – статичний момент поперечного перерізу;

y_b – ордината центру ваги поперечного перерізу;

Відстань від центра ваги перерізу до ядрової точки верхньої грані:

Розраховуємо значення коефіцієнту, який враховує вплив стиснених полиць:

Напружену арматуру розташовуємо лише в розтягнутій зоні.

Приймаємо а = 0,1 м, тому м.

Визначаємо кількість арматури за умови її пружної роботи та забезпечення тріщиностійкості:

z_p = 0,94∙ z = 0,94  1,27 = 1,19 м;

Приймаємо 6 22 А800С, площею А_sp = 22,81 см².

У верхній полиці на відстані 0,03 м від верхньої грані встановлюємо поздовжню ненапружену арматуру 4  8 А400С (А_s = 2,01 см²).

5. Геометричні характеристики поперечного перерізу балки

Обчислюємо геометричні характеристики поперечного перерізу на відстані 0,37l від опори.

Знаходимо відношення модулів пружності арматури і бетону:

Площі поперечних перерізів поздовжньої арматури, приведені до бетону: см²; см².

Площа приведеного перерізу балки:

Статичний момент площі приведеного перерізу відносно нижньої грані, враховуючи, що вся арматура розтягнутої зони зосереджена на відстані 0,1 м від неї:

Положення центра ваги приведеного перерізу :

Відстані від центра ваги приведеного перерізу до центрів ваги нижньої і

верхньої арматури:

Момент інерції приведеного перерізу

Моменти опору приведеного перерізу для нижньої і верхньої граней:

Відстані від центра ваги приведеного перерізу до ядрових точок:

Моменти опору приведеного перерізу для крайніх волокон, з врахуванням

непружних деформацій розтягнутого бетону, визначають за формулою:

W_pl = W_red.

Для нижніх розтягнутих волокон при :

знаходимо  = 1,5, тому:

W_pl = 1,5  0,0875 = 0,13125 м³.

Для верхніх розтягнутих волокон

знаходимо  = 1,5, тому W_pl = 1,5  0,0887 = 0,13305 м³.