Определяем требуемую площадь арматуры:
По сортаменту подбираем диаметр арматуры при количестве стержней n=4: n=4 стержня арматуры А400 диаметром d=16 мм, для которых
. Стержни укладываем попарно вплотную друг к другу.3.3 Подбор нижней арматуры в среднем пролете
В первом приближении принимаю арматуру А400 диаметром 14 мм.
Расчетное сечение приведено на рис. 13.
Определяем свес полки:
, тогда принимаем свес полки .Определяем положение нейтральной оси:
для этого находим
,где
– толщина плиты, , – расстояние до центра тяжести арматуры (в первом приближении диаметр арматуры 14 мм).Так как
, то нейтральная ось проходит в полке, а сечение рассчитывается как прямоугольное шириной .Расчетное сечение приведено на рис. 14.
В первом приближении принимаю арматуру А400 диаметром 14 мм.
,Определяем требуемую площадь арматуры:
По сортаменту подбираем диаметр арматуры при количестве стержней n=2: n=2 стержня арматуры А400 диаметром d=18 мм, для которых
.3.4 Подбор арматуры на опоре
В первом приближении принимаю арматуру В500 диаметром 5 мм.
Расчетное сечение приведено на рис. 15.
Рис. 15. «Расчетное сечение»
,где
, .Определяем требуемую площадь арматуры:
По сортаменту подбираем диаметр и количество стержней:
n=32 стержня арматуры В500 диаметром d=5 мм, для которых
.Находим шаг стержней:
, принимаем шаг стержней 140 мм. Рабочие стержни раскладываем вдоль второстепенной балки.Поперечные стержни подбираем конструктивно: стержни арматуры В500 диаметром d=3 мм с шагом 300 мм.
Окончательно принимаем сетку С-1:
.3.5 Подбор верхней арматуры в среднем пролете
Определяем по огибающей эпюре моментов (рис. 12)
. Так как это значение ниже нулевой линии, то верхнюю арматуру в среднем пролете принимаем конструктивно.Принимаем 2 стержня арматуры А400 диаметром d=10 мм.
3.6 Подбор верхней арматуры в крайнем пролете
Определяем по огибающей эпюре моментов (рис. 12)
. Так как это значение ниже нулевой линии, то верхнюю арматуру в среднем пролете принимаем конструктивно.Принимаем 2 стержня арматуры А400 диаметром d=10 мм.
3.7 Расчет по наклонному сечению на действие поперечной силы
Расчет выполняется на крайней, средней опоре слева и справа. Сделаем расчет на максимальную поперечную силу – слева от средней опоры:
Проверяем необходимость устройства хомутов. Для этого находим
.Так как
, то хомуты подбираются по расчету. – погонное усилие в хомутах, – площадь сечения 1 поперечного стержня диаметром d=10 мм, n=2 – количество стержней в сечении, – шаг хомутов задается конструктивно, из условий: и .Определяем поперечное усилие, воспринимаемое хомутами:
, где – проекция наиболее опасной наклонной трещины. , где , .Так как
, то окончательно принимаем хомуты из арматуры А400 диаметром d=10 мм с шагом 200 мм.5.8 Расчет места обрыва стержней
Так как момент на опорах уменьшается и стремится к 0, то нет смысла доводить все 4 стержня до конца балки, доведем только 2 стержня.
Определим момент, воспринимаемый всеми 4 стержнями:
, где – высота сжатой зоны бетона.Определим момент, воспринимаемый 2 стержнями:
, где – высота сжатой зоны бетона.Тогда места теоретические обрыва стержней (рис. 17):
, .Для обеспечения анкеровки арматуры обрываемые стержни заводим за места теоретического обрыва на величины:
но так как
, то окончательно принимаем .Тогда
. ,но так как
, то окончательно принимаем .Тогда
.
Рис. 17. «Эпюра материала и определение места обрыва стержней»