Предварительный подбор продольной арматуры

Во многих случаях количество напрягаемой арматуры, назначенное из расчета прочности нормальных сечений, оказывается недостаточным, чтобы обеспечить трещиностойкость конструкции, если к ней предъявляют требования первой или второй категории. Поэтому при расчете таких конструкций целесообразен следующий порядок расчета.

Для элементов 2-й категории требований по трещиностойкости необходимо обеспечить выполнение 2-х допущений — отсутствие неупругих деформаций в напрягаемой арматуре от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок.

Количество ненапрягаемой арматуры из условия, что в ней не должны возникать необратимые деформации, можно определять по формуле:

Для наиболее неблагоприятных условий формулы принимают вид:

Используя указанные выше зависимости, подбирают напрягаемую арматуру.

Для балок, воспринимающих равномерно распределённую нагрузку, опасное сечение находится на расстоянии от опоры. Продольную арматуру подбирают по усилиям, действующим в этом сечении. Действительное сечение балки преобразуют в эквивалентное (см. рис. 6.4).

Размеры поперечного сечения балки:

Высота балки одинакова по длине.

Геометрические характеристики бетонного сечения:

Тогда:

Напрягаемую арматуру располагают только в растянутой зоне.

Принимают, поэтому .

Находим площадь напрягаемой арматуры из условия надёжного закрытия трещин при (см. табл. 6.2):

Определяем количество арматуры из условия ее упругой работы:

Принимаем. В верхней (сжатой) полке на расстоянии от верхней грани устанавливают продольную ненапрягаемую арматуру в количестве).

Геометрические характеристики поперечных сечений балки Высота балки одинакова по длине, поэтому геометрические характеристики для всех сечений одинаковы.

Отношение модулей упругости арматуры и бетона:

Площади поперечных сечений продольной арматуры, приведенные к бетону:

Высота балки .

Площадь приведенного сечения балки:

Статический момент площади приведенного сечения относительно нижней грани, принимая всю арматуру растян…

— кривизна элемента на левой и правой опоре, в середине пролёта.

Определяем кривизну (у опоры) и (в средине пролета).

Расчет выполняют при и при .

Последовательность определения кривизны показана на примере сечения. В этом сечении момент от продолжительно действующей части нагрузки (т.е. от постоянной и длительной нагрузки). Кривизну от внешней нагрузки определяют по (4.115) /5/:

Кривизну при выгибе от усилий предварительного обжатия с учетом всех потерь определяем следующим образом (по (4.116) /5/):

Деформации верхних и нижних волокон, вызванных усадкой и ползучестью бетона от его обжатия, определяют как:

кривизну определяем по (4.117) /5/:

Тогда полная кривизна будет:

Аналогичным образом определяют кривизну и в других сечениях.

Полный прогиб балки определяют с учетом образования верхних трещин при обжатии по (4.157) /5/:

где: — для элементов с шарнирными опорами и равномерно распределенной нагрузкой.

Предельно допустимый прогиб для элементов покрытий:

.

Расчеты свидетельствуют о том, что проектируемая балка покрытия удовлетворяет требованиям расчета по несущей способности и по пригодности к нормальной эксплуатации. Конструирование балки выполнено в соответствии с требованиями, изложенными в гл. 5 /5/.

Результаты вычислений приведены в табл. 6.5.

Таблица 6.5 — Кривизна в сечениях балки.

Вычисляемые величины.	Единицы измерения.	Значения величин в сечениях.
0−0.	2−2.
0,046.	0,669.
392,47.	1121,34.
0,38.	0,38.
;	3,12.	2,1.
1,43.	26,3.
6,63.	8,37.
3,62.	2,44.
— 8,82.	15,49.