2.2.3 Назначение расчетного сечения балки и подбор рабочей арматуры середине пролета

Основные размеры сечения главной балки, как правило, дополняются студентом, исходя из принятых на практике и рекомендуемых в литературе данных. Так, высоту главных балок h можно для первоначальных расчетов принять h/l = 1/9,5 …1/10,5 (l – расчетная пролет балки ). Сечение главной балки чаще принимают тавровым и реже – двутавровым. Расстояние между осями балок принимается обычно равным 1800 мм. Для расчета в курсовом проекте фактическое поперечное сечение пролетного строения заменяют на сечение упрощенной формы (см. Рисунок 2.2.2), так ширина полки b’f принимается равной расстоянию между внутренними гранями наружного и внутреннего бортиков, а приведенная толщина плиты может быть определена по формуле:

Далее задаются рабочей высотой сечения

h₀ = 0,85h.

h₀ =0,85∙140=1см

Рисунок 2.2.2

Далее задаются рабочей высотой сечения h₀ = 0,85h. Из расчета балки по ограничению касательных напряжений на уровне нейтральной оси принимают ширину ребра балки

b=Q₀/(R_b,_sh (h_о – 0,5h’_f )),

b= 2500∙ (119 – 0,5∙18,96))= 62,54см,

где R_b,_sh – расчетное сопротивление бетона скалыанию при изгибе

Затем, в первом приближении определяется требуемая площадь рабочей (растянутой) арматуры по формуле:

где M_0,5 – изгибающий момент для расчетов на прочность. После этого следует задаться диаметром стержней рабочей арматуры d = 20…40мм, определить площадь сечения одного стержня A₁ по таблице 2.2.1, а также требуемое количество стержней в нижнем поясе балки по формуле:

10,180= 22,28

Принимаем 23 стержней d=36 мм с фактической площадью сечения

Затем составляют схему размещения арматурных стержней в нижнем поясе балки. Арматурные стержни следует располагать симметрично относительно вертикальной оси балки. Количество вертикальных рядов арматуры n_p = b/(3d), но не менее двух и не более шести. Расстояние в свету между вертикальными рядами арматуры С_n должно быть 5 см при расположении арматуры в два ряда и 6 см – в три ряда и более. Толщи-на защитного слоя бетона С_б должна быть не менее 3 см. В вертикальных рядах арматуру рекомендуется размещать пучками по 2 или 3 стержня без просветов. Между пучками устраивают просветы, равные 5 см при двух стержнях в группе и 6 см – при трех.

На следующем этапе уточняют ширину нижнего пояса b = n_pd + (n_p – 1)С_п + 2С_б, проверяют полную высоту вертикальных рядов арматурных стержней в нижнем поясе, которая должна быть не более 1/3 высоты балки. После этого определяют величину расчетной площади арматуры в нижнем поясе балки A_s = n_sA₁, где n_s – принятое число стержней. Затем вычисляют расстояние от центра тяжести сечения растянутой арматуры до нижней грани балки a_s = Σn_ia_i / n_s, где n_i – количество стержней в i – м ряду; a_i – расстояние от оси i – го ряда до нижней грани балки. После этого уточняют рабочую высоту сечения h₀ = h – a_s. После расстановки стержней арматуры с учетом всех конструктивных требований и подсчета уточненных значений a_s, h₀ и A_s необходимо выполнить проверки нормального сечения балки в середине пролета на прочность, на выносливость сжатого бетона и растянутой арматуры и на трещиностойкость нормального сечения.

Таблица 2.2.1

Диаметр d,мм	Площадь А1 см2
16	2,011
18	2,545
20	3,142
22	3,801
25	4,909
28	6,158
32	8,042
36	10,180
40	12,560