4.5. Местное армирование.

Согласно принятой схемы компоновки перекрытия (рис. 1), главные балки являются промежуточными опорами для второстепенных. В местах их пересечения во второстепенных балках действуют отрицательные изгибающие моменты M_ОП (рис. 10.а).

Нагрузка на главную балку передается через сжатую зону бетона второстепенных балок, т.к. передача нагрузки трещиной не возможна, вследствие чего появляется возможность отрыва нижней зоны главной балки отрывающим усилием F=F_g+F_υ.

Для предотвращения отрыва следует предусмотреть дополнительное поперечное армирование (сверх требуемого по расчету наклонного сечения), полностью воспринимающее отрывающее усилие и передающие его в верхнюю зону главной балки. Дополнительная арматура должна располагаться в пределах длины зоны отрыва:

.

При вычислении длины зоны отрыва можно принимать равным разнице высот главной и второстепенной балок.

Дополнительная арматура может быть поставлена в виде дополнительных хомутов (рис. 10б), если балка армирована вязаной арматурой.

Суммарная площадь сечения всех ветвей дополнительных хомутов на длине зоны отрыва:

.

При армировании главной балки сварными каркасами дополнительная арматура устанавливается в виде двух – трех сварных сеток с вертикальными рабочими стержнями, суммарная площадь сечения которых определяется так же как для хомутов (рис 10в).

4.6. Эпюра материалов

Площадь арматуры, подобранной для каждого расчетного сечения балки, требуется только в этом сечении. С удалением от расчетного сечения появляется возможность часть рабочих стержней отгибать или обрывать. Очевидно, это следует делать таким образом, чтобы прочность балки была обеспечена, т.е. чтобы для всех сечений балки соблюдалось условие прочности:

,

где М – изгибающий момент от внешних сил в любом сечении балки;

[М] – несущая способность этого же сечения с фактически имеющейся здесь арматурой.

Данная задача решается путем построения так называемой эпюры материалов (эпюры арматуры) - графика несущей способности баки, наложенного на объемлющую эпюру изгибающих моментов.

На рис. 11 представлена эпюра материалов для главной балки, конструкция которой принципиально решена раньше (см. рис. 9).

Здесь показана только рабочая арматура, причем верхний рабочий стержень во втором пролете для наглядности смещен вниз.

Эпюра материалов строиться строго в масштабе с увязкой конструкции с осями и расчетной схемой.

Для ее построения предварительно надлежит вычислить несущую способность балки по мере уменьшения площади рабочей арматуры в соответствии с принятыми конструктивным решением. Эти вычисления удобно свести в таблицу.

В табл. 4 h_0i представляется на основании конструктивных схем армирования с точностью до 1 мм. Другие данные для таблицы подчитываются по формулам:

для опорных сечений (-М)

;

для пролетных сечений (+М) при

.

Несущая способность пролетных сечений при расположении нейтральной оси в ребре сечения вычисляется на основании п. 3.4.

При обрыве стержней несущая способность сечения меняется скачком, причем точка теоретического отрыва находится на пересечении горизонтали, соответствующей несущей способности сечения без обрываемых стержней с эпюрой моментов.

В первом пролете вся оставшаяся верхняя арматура теоретически обрывается в точке, за которой отрицательные изгибающие моменты оказываются меньше, чем несущая способность бетонного сечения балки (без учета оставшейся монтажной арматуры):

.

Оборванные стержни продлеваются заточку теоретического обрыва на величину заделки ω_i, которая не должна быть мене 20 диаметров обрываемых стержней, т.е. ω_i ≥ 20d.

Определение ω_i расчетом прочности балки по изгибающему моменту в наклонном сечении, проходящем через точку фактического обрыва стержня, в рамках курсового проекта не производится.

Точки фактического обрыва стержней привязываются к осям для точного перенесения результатов построения эпюры материалов на конструктивный чертеж.

Таблица 4

Несущая способность сечений балки.

Сечение	Схема и состав арматуры						Примечание
Пролет I							Полное количество арматуры
							Оборваны верхние стержни
Пролет II							Полное количество арматуры
							Оборваны верхние стержни
Опора В слева							Полное количество арматуры
							Оборваны нижние стержни
							Только бетон (-М)
Опора в справа							Полное количество арматуры
							Оборваны нижние стержни
							Верхние стержни пролетных каркасов

Рис. 11 Эпюра материалов

Приложение 1