Положительные изгибающие моменты, кНм

М₁=0,065×138,09×5,25² =247,39;

М₂=0,090×138,09×5,25² =342,54;

М_I,max=0,091×138,09×5,25² =346,35;

М₃=0,075×138,09×5,25² =285,45;

М₄=0,020×138,09×5,25² =76,12;

М₆=М₉ =0,018×138,09×4,8² =57,26;

М₇=М₈=0,058×138,09×4,8² =184,53;

М_II,max=0,0625×138,09×4,8² =198,84;

 

Отрицательные изгибающие моменты, кНм

М₅= 0,0715×138,09×5,25² = 272,14;

М₆= 0,040×138,09×4,8² = 127,26;

М₇= 0,024×138,09×4,8² = 76,35;

М₈= 0,021×138,09×4,8² = 66,81;

М₉= 0,034×138,09×4,8² = 108,17;

М₁₀= 0,0625×138,09×4,8² = 198,85;

Поперечные силы, кН

Q_А=0,4×138,09×5,25=289,989;

Q_В,лев=0,6×138,09×5,25=434,98;

Q_В,прав=Q_С=0,5×138,09×5,25=362,486;

 

Соединив соответствующие ординаты в указанных точках, получим огибающую эпюру изгибающих моментов.

 

Подбор продольной арматуры

Подбор продольной растянутой арматуры в ригеле осуществляется по минимально требуемым значениям площади её сечения А_s,сal, полученным из расчета прочности нормальных сечений изгибаемых элементов на действие изгибающего момента.

Необходимо определить А_s,сal и по сортаменту, приведенному в прил. 7 МУ, подобрать наиболее экономичные диаметры стержней и их количество с фактической площадью А_s,ef для следующих участков ригеля:

1) в 1-м пролете - по максимальному моменту между точками 2 и 3;

2) во 2-м пролете - по максимальному моменту между точками 7 и 8;

3) на опоре В - по моменту в точке 5;

4) на опоре С - по моменту в точке 10;

5) монтажной арматуры в 1-м пролете;

6) «монтажной» арматуры во 2-м пролете по среднему значению между моментами в точках 6 и 7;

Значение А_s,сal определяются из условия прочности нормальных сечений, выражаемого в предельном состоянии уравнением (как для элементов с одиночной арматурой, т.е. без учета сжатой арматуры):

M=R_bbx (h₀ 0,5) = R_bbh₀² ξ(1 0,5ξ) = R_bbh₀² (3)

где ξ=x/h₀ – относительная высота сжатой зоны сечения, =ξ(1 0,5ξ).

Расчет нормальных сечений производится в зависимости от соотношения ξ и ξ_R – значения граничной относительной высоты сжатой зоны, при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению R_s. Значение ξ_R определяется по формуле:

ξ_R= = 0,577 (4)

где = и = 0,0035 – относительные деформации растянутой арматуры и сжатого бетона при напряжениях, равных соответственно и R_b, E_s =200000 МПа.

Поскольку размеры поперечного сечения ригеля уточнялись при оптимальном значении ξ=0,4, соответствующем 1-му случаю расчета (условие ξ≤ ξ_R удовлетворяется), нет необходимости в проверке этого условия.

Расчет выполняется в следующей последовательности:

1) Предварительно задаемся диаметром и количеством рядов расположения по высоте сечения растянутой арматуры, определяем значение толщины защитного слоя а_В, расстояние от наиболее растянутой грани сечения балки до центра тяжести арматуры а и рабочую высоту сечения балки h_o=h–a;

2) по значению максимального изгибающего момента в рассматриваемом сечении ригеля определяем:

(5)

 

и

ξ = (6)

3) если соблюдается условие ξ≤ξ_R, вычисляем минимальную требуемую площадь сечения растянутой арматуры по формуле

4) по сортаменту горячекатаной арматурной стали (прил. 7) подбираем диаметры и количество стержней с условием, чтобы их общая площадь сечения была не менее требуемой по расчету, т.е. А_s,ef ≥А_s,сal.