2.3. Проектирование продольной арматуры балки.

1. Общие указания. Продольная арматура балки, распо­лагающаяся со стороны ребра и со стороны полки , определяется из условия восприятия действующих на нее рас­тягивавших усилий, обусловленных изгибам или изгибом и осе­вой силой. Площадь продольной арматуры балки может определяться по аналогии с плитой на основании формул приложения IV с учетом следующих указаний. Во всех случаях при действии указанных усилий балка рассматривается как имеющая тавровое сечение, полкой которой является присое­диненный поясок обшивки плиты. Ширина присоединенного по­яска принимается равной наименьшему из следующих значений:

; ; (39)

2. Определение арматуры со стороны ребра. Продоль­ная арматура балки , расположенная со стороны верх­ней грани ребра, обычно испытывает наибольшее растяжение от действия пролетного момента (шпангоуты) или действующих одновременно пролетного момента и осевой растягивающей силы (стрингеры). В редких случаях расчетным является одновременное приложение и .

Определять величину можно по формулам приложения IV, принимая за расчетное наибольшее из полученных зна­чений .

Для шпангоутов следует пользоваться формулой IV.1 Для стрингеров, при изгибе с растяжением, – формулами IV.2 или IV.3 в зависимости от величины эксцентриситета. При определении в указанных формулах следует принимать:

; ; ;

; ; ; (40)

Здесь	-	расстояние от центра тяжести арматуры до кромки ребра, см. В первом приближении можно принимать = 2,0 - 2,5 см с последующим уточнением по таблице приложения VII;
-		расстояние от центра тяжести арматуры до на­ружной кромки плиты, см; можно принимать .

При определении необходимо следить за соблюде­нием условий 1а, 3б 4б приложения IV.

Количество и диаметр стержней, образующих арматуру можно определять с помощью таблицы приложения VII. При этом рекомендуется соблюдать следующие условия:

а) различие между требуемой по расчету площадью арма­туры и фактически принятой по таблице должно удовлетворять условию

; (41)

б) во всех случаях должна состоять не менее чем из двух стержней диаметром 10 мм;

в) принятая ширина ребра во всех случаях должна быть не менее приведенной в таблице приложения VII величи­ны ;

г) предпочтительно следует принимать такое количество и расположение стержней в сечении, при котором требуемая площадь обеспечивается при минимальной ширине ребра и минимальной величине ;

д) желательно диаметр всех стержней, образующих иметь одинаковым. При различных диаметрах стержни более толстые следует располагать дальше от средины высоты балки;

е) при устройстве по длине балки обрывов или отгибов отдельных стержней последние должны находиться в ряду, бли­же расположенном к середине высоты балки. При однорядном расположении трех стержней обрывается или отгибается толь­ко средний стержень;

ж) во всех случаях расстояние между стержнями должно быть не менее 20 мм (в свету) и не менее диаметра стержня;

з) наряду с указанными в таблице приложения VII схема­ми расположения стержней допускается установка неодинако­вого количества стержней в разных рядах, а также трехряд­ное расположение арматуры по высоте сечения (в высоких балках).

3. Определение арматуры со стороны полки. Продольная арматура балки, располагающаяся со стороны полки , обычно испытывает наибольшие растягивающие усилия от дей­ствия опорного момента (шпангоуты) или от опорного момента и продольной растягивающей силы , дей­ствующих одновременно (стрингеры).

По аналогии с предыдущим площадь арматуры можно определять по формулам приложения IV, принимая за рас­четное наибольшее из полученных значений . При этом

; ; ; ;

; ; . (42)

Здесь	-	принимается по таблице приложения VII приме­нительно к принятой схеме арматуры , ; (43)
-		продольная арматура, расположенная в ребре со стороны платы, см2;
, -		распределительная арматура плиты, располагающаяся вдоль ребра и входящая в состав присое­диненного пояска.

При конструировании арматуры рекомендуется соблюдать следующие условия:

а) разница между требуемой по расчету и фактической площадью арматуры , а также конструктивные требова­ния в отношении размещения ее отдельных стержней, аналогич­ные с требованиями п. а, б, в для арматуры ;

б) площадь арматуры , расположенной в ребре и равную

; (44)

желательно иметь минимальной и состоящей из стержней тако­го же диаметра, как и арматура . По высоте ребра ар­матура должна располагаться не более чем в два ряда;

в) диаметр стержней арматуры , располагаю­щихся в плите, должен быть не более расстояния в свету меж­ду рабочими стержнями арматуры плиты и , т.е.

(45)

при дополнительном соблюдении условия (18);

г) для уменьшения арматуры рекомендуется уси­ливать распределительную арматуру плиты, особенно в слу­чае ;

д) если в соответствии с выражением (44) оказы­вается небольшой (менее 10 мм), следует уменьшить сечение распределительной арматуры до пределов, указанных в п. 1.4.

Выбранную арматуру и следует указать на схеме сечения балки: например, ⌀20 (12,56 см²); ⌀20 (6,28 см²); ⌀10 (7,85 см²).

2.4. Проектирование попереч­ной арматуры балки. Поперечной армату­рой балки являются двухветвевые хомуты. На участке проле­та балки, где соблюдается условие

, (46)

хомуты могут ставиться только по конструктивным соображе­ниям. В этом случае они должны иметь диаметр мм, а шаг - наименьший, из следующих значений

; . (47)

Здесь - диаметр продольной арматуры балки. При наличии осевого сжатия дополнительно требуется, чтобы . Обычно назначаемые конструктивно хомуты имеют 5 - 6 мм; 10 - 20 см.

В случае несоблюдения условия (46) хомуты усиливают­ся и конструируются (при отсутствии отогнутой арматуры и вутов) по расчету с учетом следующих требований: требуемая площадь сечения хомута , установленно­го с шагом , определяется как

. (48)

Здесь	-	принимается по таблице приложения VII приме­нительно к принятой схеме арматуры , (49) ;
-		предел текучести стали хомутов, кН/см2.

При расчете по формуле (49) обычно задаются шагом хомутов, принимая его кратным 50 мм, т.е. 50, 100, 150, 200 мм, а берут равным одному из следующих зна­чений: 4, 5, 6, 7, 8 мм. В зависимости от изменения по длине балки величины шаг хомутов и их диаметр могут меняться. Выбранные значения и должны быть ука­заны на сечении балки. Например, 6; 100, мм.

После определения всех элементов сечения плиты и бал­ки набора перекрытия вычерчивается его конструктивная схема.

Часть вторая

ПРОВЕРКА ПРОЧНОСТИ ПЕРЕКРЫТИЯ