3.1. Проверка на прочность сечения балки в середине пролета.
3.1.1. Найдем рабочую высоту сечения, предполагая ориентировочное положение арматуры в 2 ряда по 6 стержней d=30мм. Рабочая величина сечения.


3.1.2. Расчетное сопротивление бетона и арматуры.
Бетон: В-30 М-500 R
=160 кг/см²
Арматура: ст.г2с, RS=2700 кг/см²
3.1.3. Определение приближенно площадь растянутой арматуры.


3.1.4. Проверяем положение нейтральной оси на условия.


3.1.5. Определяем высоту сжатой зоны.


3.1.6. Условия 1 и 2 выполнены, значит, нейтральная ось к плите и расчет ведется как для прямоугольного сечения с шириной Вп=140см. расчет, ведем при помощи таблиц для чего, находим ro-ядровое расстояние.


γ=1,024
Площадь растянутой арматуры.


Количество стержней.
γа - площадь сечения, см=7,10


Принимаем 10 стержней и уточняем площадь арматуры.
3.2. На выносливость бетона стальной зоны.
3.2.1. При расчете на выносливость постоянная нагрузка берется без коэффициента надежности.
q₁ - нагрузка от а/б веса балок – 0,604
q2 – 1,63 от веса балок.


3.2.2. Временная НК – 80 вводится в расчет с динамическим коэффициентом.
Где (1+µ)-1.1




3.2.3. Расчет момента в середине пролета.


3.2.4. Напряжение в бетоне.


Условие выполнено.
3.3. Проверка сечения балки по главным напряжениям.
3.3.1. Построение эпюры моментов и материалов.
Эпюра моментов строится для того чтобы определить количество стержня в различных сечениях балки. Берем ½ балки и делим ее на участки по 2м.
При определении Мх в каждом сечении балки воспользуемся формулой квадратной параболой.







| Расстояние от опоры до сечения | Lp-х |
| Мх |
| 18,4 | 2,66 | 97,89 | |
| 16,4 | 2,66 | 174,5 | |
| 14,4 | 2,66 | 229,82 | |
| 12,4 | 2,66 | 263,87 | |
| 10,4 | 2,66 | 276,64 | |
| 10,2 | 10,2 | 2,66 | 276,75 |
Для построения эпюры материалов найдем новую приведенную площадь в каждом сечение и изгибающий момент, количество отгибов. Расчет выполняется по формуле:
(1) 
(2)
(3) 
(4) 
Расчеты сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2.
| Участки балки |
см²
| Количество сечений в стержне |
см²
| М (т/м) | Количество отгиба | |
|
| |||||
| 6-5 | 65,28 | 276,75 | 300,97 | |||
| 5-4 | 65,26 | 276,64 | 300,97 | |||
| 4-3 | 62,25 | 63,9 | 263,87 | 270,87 | ||
| 3-2 | 54,22 | 56,8 | 229,82 | 240,78 | ||
| 2-1 | 41,16 | 42,6 | 174,5 | 180,58 | ||
| 1-0 | 23,09 | 28,4 | 97,89 | 120,39 |
3.3.2. Построение эпюры в главном направлении.
Главное направление в бетоне на уровне нейтральной оси.


Где
- условное главное растягивающее напряжение на уровне нейтральной оси.
На опоре.



- величина главного направления, при котором не требуется хамутов и косых стержней, так как
хомуты ставят на опоре. Расчет хамутов принимают двух срезные хомуты d=10мм из стали класса А-2 и шагом а=20см. площадь двух хомутов Fх=1,57см². касательное напряжение в бетоне.


3.3.3. Расчет отгибов.
Усилие воспринимаем косыми стержнями на 1 п.м. балки.






Требуемая площадь косых стержней отгибов.

см2
Количество отогнутых стержней.



3.4. Проверка на прочность наклонного сечения.
Величина предельного усилия в бетоне сжатой зоны сечения.




Условие выполнено.
3.5. Расчет на трещиностойкость сечения балки в середине пролета.
Определяем площадь бетона, участвующего в работе на достижения.



Радиус армирования.

Где β – коэффициент учитывающий многорядность арматуры=0,75

Напряжение в арматуре приближения равны.


Максимальное раскрытие трещин определяется по формуле:

Где Еа – модуль упругости стали = 
Φ – коэффициент арматуры =0,7
Δ – нормальное раскрытие трещин в железобетоне = 0,02см 

см²
см²