Нагрузки и расчётный пролёт
Таблица 1. Нагрузки на 1 м2 покрытия.
| Нагрузки | Нормативная, Н/м2 | Коэфф. надежно- сти по на- грузке γf | Расчетная, Н/м2 |
| А. Постоянные Водоизоляционный ковер | 1,3 | ||
| Комнлексная плита покрытия размером 1,5×6 м составом: 1. цементная стяжка толщиной – 2,5мм (rm=1800 кг/м3) 2. утеплитель – слой керамзита толщиной – 160 мм (rm=600 кг/м3) 3. пароизоляция 4. железобетонная ребристая плита 1,5×6 м с заливкой швов раствором | 1,2 1,2 1,2 1,1 | ||
| Итого | |||
| Б. Временная Снеговая нагрузка | 1/1.5 | ||
| Полная нагрузка |
Нагрузка от веса балки:
нормативная 
расчетная 
Нагрузка на 1пм балки с грузовой площади шириной равной расстоянию между балками с учётом коэффициента надёжности по назначению 
:
нормативная 
,
расчётная по первой группе предельных состояний:
,
расчётная по второй группе предельных состояний:
Расчётный пролёт балки равен номинальному пролёту, уменьшенному на 300 мм.
Расчёт по предельным состояниям первой группы
Расчёт на прочность по изгибающему моменту.
Для двускатных балок с уклоном верхнего пояса 1:12 нагруженных равномерно распределенной нагрузкой, расчётное (опасное) сечение находится на расстоянии 
от опоры.
Расстояние 
Изгибающий момент в опасном сечении 1-1 от расчётных нагрузок
Высота балки в расчетном сечении:
Принимаем 
Положение нейтральной оси находится из условия:
Следовательно, нейтральная ось находится в верхней сжатой полке, сечение рассчитывается как прямоугольное
< xR= 0,378 (по таблице 2 [1])
величина предварительного напряжения:
принимаем 
напряжение в арматуре с учетом предварительно принятых первых и вторых потерь, равных 300 мпа.
с учетом γsp=0,9, σsp=0,9·500=450 мпа
Требуемое количество продольной арматуры в нижней полке балки:
мм2.
Принимаем 4 Æ 16 А1000 с Аsp=804мм 2 (+13,8%).
Площадь арматуры принята с запасом с целью удовлетворения требованиям балкой второго предельного состояния. При принятом расположении арматуры, представленном на рисунке 1 уточнения h, h0 не требуется.
Расчет на прочность по поперечной силе
Для восприятия поперечной силы в каждом сечении балки устанавливаются два вертикальных арматурных каркаса. Плиты покрытия в местах опирания передают через ребра на балку нагрузку от покрытия в виде сосредоточенной силы F. Для проверки условия Q<Qb+Qsw задаемся рядом наклонных сечений при различных значениях С, равных расстоянию от опоры до точек приложения сосредоточенных сил F (рисунок 2), а также диаметром, классом и шагом поперечной арматуры.
Расчет наклонных сечений:
1. Проверка необходимости расчета поперечной арматуры
Q > Qb,min = jb3jnRbtbh0
В случае не выполнения данного условия поперечная арматура принимается без расчета с соблюдением конструктивных требований.
2. Проверка прочности наклонных сечений с предварительно принятой поперечной арматурой из условия Q<Qb+Qsw.
Сечение 1-1. Начало наклонного сечения находится на расстоянии 1475 мм от торца балки или х1 = 1350 мм от оси опоры (рисунок 2).
Q1=161847 Н.
Геометрические размеры поперечного сечения:
b= 80 мм, 
мм, h01= 913 – 0,5∙195 =815,5 мм.
Проверяем необходимость расчета поперечной арматуры
Q1= 161847 Н > Qb1,min = jb3jnRbtbh01= 0,5∙1,37∙0,9∙0,9∙80∙815,5=36198,4 Н- следовательно, расчет поперечной арматуры необходим.
В данном примере х1=1350 мм <3h0=3∙815,5=2446,5 мм, принимаем с1 =1350 мм.
Определяем Smax:
мм.
Предварительно принимаем в качестве поперечной арматуру Æ 8 А400 с шагом Sw1=250 мм и проверяем обеспечение прочности по наклонной сжатой полосе между наклонными сечениями
Q1=161847<0,3Rbbh01=0,3∙0,9∙11,5∙80∙815,5=202570,2 Н –прочность обеспечена
Определяем 
Н/мм
Mb1= jb3φnl Rbtbh012= 1,5∙1,37∙0,9∙0,9∙80∙815,52 = 88559420 Н мм
Н > Qb,min.
Qsw= jsw·qsw∙c01, где jsw= 0,75.
В данной формуле c0< 2h01=1631 мм и < c1.
Qsw1= 0,75∙114,7∙1350=116134 Н
Проверяем условие прочности:
Q1=161847< Qb1+Qsw=65599,6+116134=181733,6 Н - прочность наклонного сечения обеспечена.
Сечение 2-2. Начало наклонного сечения находится на расстоянии 2975мм от торца балки или х2 = 2850 мм от оси опоры.
Q2=115605 Н.
Геометрические размеры поперечного сечения:
b= 80 мм, 
мм, h02= 1038 – 0,5∙195 =940,5 мм.
Проверяем необходимость расчета поперечной арматуры:
Q2= 115605 > Qb2,min = jb3 φn2 Rbtbh02= 0,5∙1,35∙0,9∙0,9∙80∙940,5=41137,5- следовательно, расчет поперечной арматуры необходим.
х2=2850 мм >3h0=3∙940,5=2821,5 мм, принимаем с2 = 2821,5 мм.
Определяем Smax:
мм.
Принимаем в качестве поперечной арматуру Æ 8 А400 с шагом Sw2=350 мм.
Определяем 
Н/мм
Mb2= jb3φn2 Rbtbh022= 1,5∙1,35∙0,9∙0,9∙80∙940,52 = 116069372 Н мм
Н =Qb2,min.
Qsw= jsw·qsw2∙c02, где jsw= 0,75.
В данной формуле c02= 2h02=2.940,5=1881 мм.
Qsw2= 0,75∙95,6∙1881=134868 Н
Проверяем условие прочности:
Q2=115605< Qb2+Qsw2=41137,5+134868=176005,5 Н - прочность наклонного сечения обеспечена.
Сечение 3-3. Начало наклонного сечения находится на расстоянии 4475мм от торца балки или х3 = 4350 мм от оси опоры.
Q3=69366 Н.
Геометрические размеры поперечного сечения:
b= 80 мм, 
мм, h03= 1163 – 0,5∙195 =1065,5 мм.
Проверяем необходимость расчета поперечной арматуры:
Q3= 69366 > Qb3,min = jb3 φn3 Rbtbh03= 0,5∙1,32∙0,9∙0,9∙80∙1065,5=45569,3- следовательно, расчет поперечной арматуры необходим.
х3=4350 мм >3h0=3∙1065,5=3196,5 мм, принимаем с3 = 3196,5 мм.
Определяем Smax:
мм.
Принимаем в качестве поперечной арматуру Æ 8 А400 с шагом Sw3=300 мм.
Определяем 
Н/мм
Mb3= jb3φn3 Rbtbh032= 1,5∙1,32∙0,9∙0,9∙80∙1065,52 = 145662280 Нмм
Н =Qb3,min.
Qsw3= jsw·qsw3∙c03, где jsw= 0,75.
В данной формуле c03= 2h03=2.1065,5=2131 мм.
Qsw3= 0,75∙95,6∙2131=152793 Н
Проверяем условие прочности:
Q3=69366< Qb3+Qsw3=45569,3+152793=198362,3 Н - прочность наклонного сечения обеспечена.
Сечение 4-4 (в середине пролёта балки). Начало наклонного сечения находится на расстоянии 5975мм от торца балки или х4 = 5850 мм от оси опоры.
Q4=23121 Н.
Геометрические размеры поперечного сечения:
b= 80 мм, 
мм, h04= 1288 – 0,5∙195 =1190,5 мм.
Проверяем необходимость расчета поперечной арматуры:
Q4= 21600 Н < Qb4,min = jb3 φn4 Rbtbh04= 0,5∙1,302∙0,9∙0,9∙80∙1190,5=50221 Н
Поперечная арматура принимается конструктивно Æ 6 А240 с шагом Sw4=300 мм.