Положительные изгибающие моменты, кНм
М1=0,065×138,09×5,252 =247,39;
М2=0,090×138,09×5,252 =342,54;
МI,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;
МII,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
QА=0,4×138,09×5,25=289,989;
QВ,лев=0,6×138,09×5,25=434,98;
QВ,прав=QС=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 Аs,сal, полученным из расчета прочности нормальных сечений изгибаемых элементов на действие изгибающего момента.
Необходимо определить Аs,сal и по сортаменту, приведенному в прил. 7 МУ, подобрать наиболее экономичные диаметры стержней и их количество с фактической площадью Аs,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 Аs,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=Rbbx(h0 0,5)= Rbbh02 ξ(1 0,5ξ)= Rbbh02 (3)
где ξ=x/h0 – относительная высота сжатой зоны сечения, =ξ(1 0,5ξ).
Расчет нормальных сечений производится в зависимости от соотношения ξ и ξR – значения граничной относительной высоты сжатой зоны, при котором предельное состояние элемента наступает одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчетному сопротивлению Rs. Значение ξR определяется по формуле:
ξR= = 0,577 (4)
где = и = 0,0035 – относительные деформации растянутой арматуры и сжатого бетона при напряжениях, равных соответственно и Rb, Es=200000 МПа.
Поскольку размеры поперечного сечения ригеля уточнялись при оптимальном значении ξ=0,4, соответствующем 1-му случаю расчета (условие ξ≤ ξR 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 аВ, расстояние от наиболее растянутой грани сечения балки до центра тяжести арматуры а и рабочую высоту сечения балки ho=h–a;
2) по значению максимального изгибающего момента в рассматриваемом сечении ригеля определяем:
(5)
и
ξ = (6)
3) если соблюдается условие ξ≤ξR, 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. Аs,ef ≥Аs,сal.