КУРСОВИЙ ПРОЕКТ

з дисципліни

«Залізобетонні конструкції»

Виконав:.
Шифр
Група:
Факультет транспорту та будівництва

Перевірив:

ЗМІСТ

1 Загальні вказівки і завдання 3
2 Розрахунки і конструювання. 9
2.1 Монолітне залізобетонне перекриття. 9
2.1.1 Компонування перекриття. 9
2.1.2 Розрахунок і конструювання плити. 11
2.1.3 Розрахунок і конструювання другорядної балки 13
2.2 Збірні залізобетонні конструкції. 19
2.2.1 Компонування перекриття. 19
2.2.2 Розрахунок панелі перекриття. 20
2.2.3 Розрахунок і конструювання ригеля 23
2.2.4 Розрахунок і конструювання колони 27
2.2.5 Розрахунок і конструювання фундаменту колони 30
2.3 Розрахунок простінка першого поверху 32

3 Графічна частина курсового проекту № січня 1933

4 Оформлення курсового проекту № 1 35

Література 36
Додаток А

Метою виконання курсового проекту є оволодіння основами розрахунку та проектування залізобетонних конструкцій, вивчення методу розрахунку перерізів залізобетонних конструкцій за граничними станами (несучої здатності, деформацій, утворення та розкриття тріщин).
Завдання
Виконати робочий проект несучих конструкцій багатоповерхового громадянського будинки з повним каркасом, що включає розрахунок і конструювання наступних конструкцій:
- Збірної панелі перекриття з напруженою арматурою;
- Збірної колони першого поверху;
- Однопролітного ригеля.
Вихідні дані для виконання проекту:
1 Розмір будівлі в плані L1 x L2 = 16,2 x 76 м .
2 Сітка колон l1 x l2 = 5,4 x 7,6 м .
3 Число поверхів n = 4.
4 Тимчасова навантаження на міжповерхове перекриття P = 4 кН/м2.
5 Висота поверху H = 3,2 м .
6 Район будівництва - м. Москва.
7 Марки матеріалів для залізобетонних елементів з напруженою арматурою (плита): бетон класу В30, напружена арматура зі сталі класу A-VI, ненапружена арматура зі сталі класу AIII.
8 Марки матеріалів для залізобетонних елементів з ненапружуваною арматурою (колона): бетон класу В15, ненапружена арматура зі сталі класу АIII.

Малюнок 1 - Схема розташування конструктивних елементів будівлі

Малюнок 2 - Розріз будівлі

2 Розрахунок і конструювання багатопустотних попередньо напруженої плити перекриття при тимчасовій навантаженні 4,2 кН/м2
2.1 Вихідні дані
Таблиця 1 - Навантаження на 1 м2 перекриття

Вид навантаження	Нормативна навантаження, кН/м2	Коефіцієнт надійності за навантаженням	Розрахункове навантаження, кН/м2
1	2	3	4
Лінолеум на мастиці Цементно-піщана стяжка d = 20 мм, r = 1800 кг/м3 Багатопустотна плита перекриття з омонолічіваніем швів d = 220 мм	0,070 3,4	1,3 1,3 1,1	0,091 0,468 3,74
Постійне навантаження g	3,83	-	4,3
Тимчасова навантаження , В тому числі: короткочасна тривала	4 2,8 1,2	1,3 1,3 1,3	5,2 3,64 1,56
Повне навантаження	7,83	-	9,5

Навантаження на 1 п.м. довжини плити при номінальній її ширині 1.0 м з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі (II клас відповідальності) :
- Розрахункова постійна кН / м;
- Розрахункова повна кН / м;
- Нормативна постійна кН / м;
- Нормативна повна кН / м;
- Нормативна постійна і тривала кН / м.
Розрахункові характеристики матеріалів для плити:
Бетон - важкий класу за міцністю на стиск В30. МПа, МПа (таблиця А.1); МПа, МПа (таблиця А.2); коефіцієнт умов роботи бетону (Табл. 15 [1]). Плита піддається тепловій обробці при атмосферному тиску. Початковий модуль пружності МПа (таблиця А.3).
До тріщиностійкості плити пред'являються вимоги 3-ї категорії. Технологія виготовлення плити - агрегатно-потокова. Натяг напруженої арматури здійснюється електротермічним способом.
Арматура:
- Поздовжня напружувана класу A-VI. МПа, МПа, МПа (таблиця А.4).
- Поперечна ненапружена класу А-III, МПа, МПа, МПа (таблиця А.4).
-
1.2 Розрахунок плити за граничним станом першої групи

Визначення внутрішніх зусиль

Розрахунковий проліт плити дорівнює: м,
де 0,4 м - ширина ригеля; 0,2 м - майданчик обпирання плити; 0,02 м - конструктивний зазор між плитою і ригелем.
Поперечний конструктивне перетин плити замінюється еквівалентною двотаврових перетином. Кругле обрис порожнеч замінимо еквівалентним квадратним зі стороною см. Розміри розрахункового двотаврового перерізу:
мм; мм; мм; мм; мм; b = 96 - 0,9 Ч15, 9Ч5 = 24,45 см.

Малюнок 3 - Перетини плити
Плита розраховується як однопролетная шарнірно-оперта балка, завантажена рівномірно-розподіленої навантаженням.
Зусилля від розрахункової повного навантаження:
- Згинальний момент в середині прольоту
кН × м;
- Поперечна сила на опорах кН.
Зусилля від нормативного навантаження:
- Повну: кН × м;
- Постійної і тривалої: кН × м.

L 0 = 7290

(G + u)

Q

М

							М MAX
				Q MAX

Рисунок 4 - Розрахункова схема плити й епюри зусиль
Розрахунок міцності перерізу, нормального до поздовжньої осі плити
При розрахунку на міцність розрахункове поперечний переріз плити приймається тавровим з полицею в стиснутій зоні (свеси полиць в розтягнутій зоні не враховуються).
При розрахунку приймається вся ширина верхньої полиці мм, так як:
мм см,
де конструктивний розмір плити.
Положення границі стиснутої зони визначається згідно (3.30) [1]:
;
59,79 Ч106 ≤ 0,9 Ч17, 0Ч960Ч38, 45Ч (190-0,5 Ч38, 45) = 96,4 Ч106 Н * мм
Отже, межа стиснутої зони проходить в полиці, і розрахунок плити ведеться як прямокутного перерізу з розмірами і .
Коефіцієнт .
За дод. 5 методичних вказівок при αm = 0,112 ξ = 0,12 ς = 0,94.
Гранична відносна висота стиснутої зони визначається за формулою (25) [1]:
, Де
- Характеристика стислої зони бетону, що визначається за формулою: ;
- Коефіцієнт, що дорівнює для важкого бетону ;
- Напруга в арматурі, МПа, що приймається для арматури класу A-IV
;
- Напруга, прийняте при коефіцієнті ;
- Втрати напруги, рівні при неавтоматизованому електротермічному способі натягу нулю;
- Максимальне напруження в арматурі стиснутої зони, що приймається для конструкцій з важкого бетону з урахуванням діючих навантажень МПа.
;
Величина повинна задовольняти умові (1) [1]: і .
При електротермiчному способі натягу МПа, де - Довжина натягиваемой стрижня (відстань між зовнішніми гранями упорів), м.
При виконанні умови (1) [1] отримаємо МПа. Значення вводиться в розрахунок з коефіцієнтом точності натягу , Що визначаються за формулою (6) [1]: .
При електротермiчному способі натягу величина обчислюється за формулою (7) [1]:
, Де
- Число стрижнів напруженої арматури в перерізі елемента.
Число напружених стержнів попередньо приймаємо рівним числу ребер в багатопустотних плиті, тобто . Тоді
.
При сприятливому вплив попереднього напруження . Попереднє напруження з урахуванням точності натягу складе: МПа.
За умови, що повні втрати становлять приблизно 30% початкового попереднього напруження, останнє з урахуванням повних втрат дорівнюватиме: МПа.
За формулою (70) [1]:
МПа, де
приймається при коефіцієнті з урахуванням втрат за поз. 3 ... 5 табл.5 [1]. При електротермiчному способі натягу, як уже зазначено вище, втрати рівні нулю, тому МПа.
МПа.
З урахуванням усього вищевикладеного:
.
Так як , То площа перерізу розтягнутої арматури визначається за формулою (3.15) [2]:
, Де
- Коефіцієнт умов роботи арматури, що враховує опір напруженої арматури вище умовної межі текучості. За формулою (27) [1]:
.
Для арматури класу A-VI . З урахуванням цього отримаємо:
. Тому приймаємо . Тоді площа перерізу арматури буде дорівнює:
мм2 = 3,41 см2.
Приймаються по сортаменту (таблиця А.10) 3Æ12 A-VI з см2, що більше необхідної площі перетину. Варіант задовольняє поставленим умовам, і приймаємо дану комбінація до подальшого розрахунку.
Розрахунок міцності перерізу, похилого до поздовжньої осі плити
Розрахунок міцності похилих перерізів виконується згідно п.3.29 ... 3.31 [1]. Поперечна сила кН.
Попередньо приопорних ділянки плити заарміруем у відповідності з конструктивними вимогами п.5.27 [1]. Для цього з кожного боку плити встановлюємо по чотири каркаса довжиною з поперечними стрижнями 2Æ8 В500, крок яких см. (по п.5.27 [1] мм).
За формулою (72) [1] перевіряємо умову забезпечення міцності по похилій смузі між похилими тріщинами:
, Де
- Коефіцієнт, що враховує вплив хомутів, нормальних до поздовжньої осі елемента;
- Коефіцієнт, що враховує клас і вид бетону.
, Але не більше 1,3; де і .
; При см2 (2Æ8 В500) коефіцієнт поперечного армування . Звідси => φw1 = 1 +5 · 5,85 · 0,0041 = 1,12 <1,16.
Коефіцієнт , Де для важкого бетону.
Робимо перевірку: ;
Q = 32,8 кН ≤ 0,3 Ч1, 12Ч0, 9Ч0, 9Ч17, 0Ч24, 45Ч19Ч100 = 214934 Н = 214,93 кН
Отже, розміри поперечного перерізу плити достатні для сприйняття навантаження.
Перевіряємо необхідність постановки розрахункової поперечної арматури виходячи з умови:
, Де
- Коефіцієнт, який приймається для важкого бетону.
Коефіцієнт, що враховує вплив стиснутих полиць у двотаврових елементах, дорівнює:
;
При цьому приймається, що . З урахуванням цього одержуємо:

Коефіцієнт, що враховує вплив поздовжньої сили обтиску дорівнює:
, Де
(Значення сили обтиску див. нижче) приймається з урахуванням коефіцієнта :
;
Приймаються . Тоді .
Q .
Отже, умова задовольняється, поперечна арматура ставиться за конструктивними вимогами.
2.3 Розрахунок плити за граничним станом другої групи
Геометричні характеристики приведеного перерізу
Розміри розрахункового двотаврового перерізу визначені раніше, див. п. 2.2:
- Товщина полиць см;
- Ширина ребра см;
- Ширина полиць см, см.
При площа приведеного перерізу складе:
см2.
Статичний момент наведеного перерізу відносно нижній грані дорівнює:

Відстань від нижньої межі до центру тяжіння приведеного перерізу одно:
см.
Момент інерції приведеного перерізу відносно його центра ваги дорівнює:

Момент опору приведеного перерізу по нижній зоні дорівнює:
см3;
те ж, по верхній зоні:
см3.
Відстань від центру тяжіння приведеного перерізу до ядрової точки, найбільш віддаленої від розтягнутої зони, згідно з формулою (132) [1]:
.
Максимальна напруга в стислому бетоні від зовнішнього навантаження і зусилля попереднього напруження складе:
, Де
- Згинальний момент від повної нормативної навантаження,
;
- Зусилля обтиску з урахуванням всіх втрат (Див. розрахунок втрат),
Н.
Ексцентриситет зусилля обтиску дорівнює: см.
;
, Приймаємо . см.
Відстань від центру тяжіння приведеного перерізу до ядрової точки, найменш віддаленої від розтягнутої зони, становить:
см.
Пружнопластичних момент опору по розтягнутій зоні, що визначається за формулою (7.37) [2]:
.
Для симетричних двотаврових перерізів при .
Тоді см3; см3.
Втрати попереднього натягу арматури
При розрахунку втрат коефіцієнт точності натягу арматури .
Перші втрати визначаються за п. 1 ... 6 табл.5 [1] з урахуванням вказівок п. 1.25 [1].
Втрати від релаксації напружень в арматурі при електротермічному способі натягу стержневої арматури рівні:
МПа.
Втрати від температурного перепаду між натягнутою арматурою і упорами , Так як при агрегатно-потокової технології форма з упорами нагрівається разом з виробом.
Втрати від деформації анкерів і форми при електротермічному способі натягу рівні 0.
Втрати від тертя арматури в обгинальних пристосування , Оскільки напружувана арматура не відгинається.
Втрати від швидкоплинної повзучості визначаються залежно від співвідношення .
За табл. 7 [1] . З цієї умови встановлюється передавальна міцність .
Зусилля обтиснення з урахуванням втрат обчислюється за формулою (8) [1]:
Н.
Напруга в бетоні при стисненні:

Передавальна міцність бетону МПа.
Відповідно до вимог п.2.6 [1] МПа; МПа.
Остаточно приймаємо МПа, тоді .
Стискаючі напруги в бетоні на рівні центра тяжіння напруженої арматури від зусилля обтиску (Без урахування згинального моменту від власної маси плити):
;

.
Так як , То втрати від швидко натікало повзучості рівні:
МПа.
Перші втрати МПа.
Другі втрати визначаються за п. 7 ... 11 табл.5 [1]. Втрати від усадки бетону МПа.
Втрати від повзучості бетону обчислюються залежно від співвідношення , Де перебуває з урахуванням перших втрат.
Н.

При і МПа.
Другі втрати МПа.
Повні втрати МПа.
Так як , Остаточно приймаємо МПа.
Н.
Розрахунок на утворення тріщин, нормальних до поздовжньої осі
Для елементів, до трещінностойкості яких пред'являються вимоги 3-ї категорії, коефіцієнт надійності за навантаженням . Розрахунок проводиться з умови (124) [1]:
.
Нормативний момент від повного навантаження .
Момент утворення тріщин за способом ядровим моментів визначається за формулою (125) [1]:
, Де
ядровим момент зусилля обтиску
.
Так як , То в розтягнутій зоні від експлуатаційних навантажень утворення тріщин не відбувається.
Розрахунок прогину плити
Гранично допустимий прогин для розраховується плити з урахуванням естетичних вимог згідно з нормами приймається рівним:
см.
Визначення прогину проводиться тільки на дію постійних і тривалих навантажень при коефіцієнті надійності за навантаженням за формулою на стор 142 [3]:
, Де
для вільно опертої балки коефіцієнт дорівнює:
- при рівномірно розподіленому навантаженні;
- при двох рівних моментах по кінцях балки від сили обтиснення.
Повна кривизна плити на ділянках без тріщин в розтягнутій зоні визначається за формулами (155 ... 159) п.4.24 [1].
Кривизна від постійного і тривалого навантаження:
, Де
- Момент від відповідної зовнішнього навантаження щодо осі, нормальній до площини дії згинального моменту і проходить через центр тяжіння приведеного перерізу;
- Коефіцієнт, що враховує вплив тривалої повзучості важкого бетону при вологості більше 40%;
- Коефіцієнт, що враховує вплив короткочасної повзучості важкого бетону;
Кривизна від короткочасного вигину при дії зусилля попереднього обтиснення з урахуванням :
.
Оскільки напруга обтиску бетону верхнього волокна
,
тобто верхнє волокно розтягнуто, то у формулі при обчисленні кривизни , Обумовленої вигином плити внаслідок усадки і повзучості бетону від зусилля попереднього обтиснення, приймаємо відносні деформації крайнього стиснутого волокна . Тоді відповідно до формул (158, 159) [1]:
, Де .
Прогин від постійної та тривалої навантажень складе:
см.
Висновок: Прогин не перевищує граничну величину:

1.4 Конструювання плити
Основною робочою арматурою плити є заздалегідь напружена арматура 3 Æ12 зі сталі класу А-VI, обумовлена ​​розрахунком за нормальними перетинах і укладається в розтягнутій від дії експлуатаційних навантажень зоні плити.
Верхня полиця плити армується сіткою С-1 з дроту класу B500. Поперечні ребра армуються каркасами Кр-1 в приопорних ділянках на довжині l / 4; до складу каркаса Кр-1 входять поздовжні робочі стержні Ш4 B500 і поперечні стрижні

Малюнок 5 - До розрахунку плити: опалубка і схема армування
4шBp-I з кроком 100мм (що забезпечують міцність по похилому перерізі). Для підсилення бетону опорної зони плити укладають сітки С-2 з дроту класу B500.

2 Розрахунок і конструювання колони
Для колон застосовують бетон класів за міцністю на стиск не нижче В15, для сильно завантажених не нижче В25. Колони армують поздовжніми стрижнями діаметром 12 - 40 мм , Переважно з гарячекатаної сталі класу A400 і поперечними стрижнями з гарячекатаної сталі класів A400, A300, A240.
2.1. Вихідні дані
Навантаження на 1 м2 перекриття приймається такий же, як і в попередніх розрахунках, навантаження на 1 м2 покриття наводиться в табл.2.
Місце будівництва - м. Москва, III сніговий район.

Таблиця 2

Матеріали для колони:
Бетон - важкий класу за міцністю на стиск В15. МПа, МПа (таблиця А.2); коефіцієнт умов роботи бетону (Табл. 15 [1]).
Арматура:
- Поздовжня робоча класу A400, (діаметр 12 - 40 мм ) МПа = 36,5 кН/см2, МПа (таблиця А.4).
Приймаються розмір перетину колони см.
2.2 Визначення зусиль у колоні
Вантажна площа середньої колони м2.
Постійне навантаження від перекриття одного поверху з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі :
,
де 4,3 кН/м2 - розрахункова постійне навантаження на перекриття будівлі (таблиця 1)
Навантаження від ригеля: , Де
3,5 кН / м - погонне навантаження від власної ваги ригеля;
5,6 м - Довжина ригеля при відстані між осями колон 5,9 м .
Навантаження від власної ваги колони типового поверху:

,
де b, h - розміри перерізу колони, lет - висота поверху, gb - об'ємна вага залізобетону, gn - коефіцієнт надійності за призначенням будівлі, gf - коефіцієнт надійності по навантаженню.
Навантаження від власної ваги колони підвального поверху:
.
Постійне навантаження на колону типового поверху з одного поверху:
167,65 +19,6 +13,38 = 200,6 кН.
Постійне навантаження від покриття, що припадає на колону:
.
Загальна постійне навантаження на колону від покриття з урахуванням ваги ригеля:
281,5 +19,6 = 301,1 кН.
Тимчасова навантаження, що припадає на колону з одного поверху:
.
Тимчасова навантаження, що припадає на колону з покриття:
.
Коефіцієнт зниження тимчасових навантажень у багатоповерхових будинках:
, Де
- Число перекриттів, від яких враховується навантаження. Для будинку, що має 5 поверхів і підвал, маємо:
.
Нормальна сила в середній колоні на рівні підвалу складе:
кН.
2.3. Розрахунок міцності колони
Розрахунок міцності стиснутих елементів з важкого бетону класів В15 ... В40 на дію поздовжньої сили, прикладеної з випадковим ексцентриситетом, при допускається виробляти з умови:
, Де
- Коефіцієнт, що визначається за формулою: .
- Коефіцієнти, прийняті за таблицею А.6 і А.7 в залежності від .
, Де
- Площа всієї арматури в перерізі елемента;
- Для арматури класів A240, A300, A400.
При можна приймати .
У першому наближення приймаємо:
;
см2;
см2;
.
Вільна довжина колони підвалу м, м (розмір перетину колони),
.
- Тривало діюча навантаження на колону. Тимчасова тривало діюча навантаження на перекриття 1,56 кН/м2, короткочасно діюча 3,9 кН/м2 (див. табл. 1), тимчасова тривало діюча навантаження на покриття 0,54 кН/м2, короткочасно діюча +1,26 Н/м2 .
Тимчасова короткочасно діюча навантаження на колону з одного поверху:
.
Тимчасова короткочасно діюча навантаження на колону з покриття:
.
Тимчасова короткочасно діюча навантаження на колону:
.
Решта навантаження на колону - тривало діюча:
кН.
.
За таблицями А.6 і А.7 програми визначаємо коефіцієнти і : , .
.
Відповідно площа арматури складе:
.
тому що Аs = - 2.0, то підбір арматури з розрахунку не потрібен, приймаю конструктивно, що забезпечує відсоток армування.
Остаточно приймаємо 4Æ18 A400 ( см2).
, , Що більше .
Отже, залишаємо прийняту арматуру з Æ18 мм.

Малюнок 6 - До розрахунку плити: опалубка, схема армування, перетин колони

3 Розрахунок і конструювання однопролітного ригеля
Для обпирання пустотних панелей задаємося перетином ригеля висотою див. Ригель виконується без попереднього напруження арматури.
Висота перерізу звичайного ригеля .
3.1. Вихідні дані

Нормативні та розрахункові навантаження на 1 м2 перекриття приймаються ті ж, що і при розрахунку панелі перекриття. Ригель шарнірно опертя на консолі колон, див. Розрахунковий проліт:
,
де
- Проліт ригеля в осях; - Розмір перетину колони;
20 - зазор між колоною і торцем ригеля;
140 - розмір майданчика опертя.
Розрахункове навантаження на 1 м довжини ригеля визначається з вантажною смуги, яка дорівнює кроку рам, в даному випадку крок рам 5.4 м .
Постійне навантаження :
-Від перекриття з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі
;
-Від ваги ригеля
,
де 2500 кг/м3 - щільність залізобетону.
З урахуванням коефіцієнтів надійності за навантаженням і за призначенням будівлі :
кН / м.
Разом: кН / м.
Тимчасова навантаження з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі і коефіцієнта зниження часової навантаження залежно від вантажної площі:
, Де
м2 [5]; м2 - вантажна площа.
.
Остаточно .
Повне навантаження: кН / м.

3.2. Визначення зусиль в ригелі
Розрахункова схема ригеля - однопролетная шарнірно оперта балка прольотом . Обчислюємо значення максимального згинального моменту і максимальної поперечної сили Q від повної розрахункової навантаження:
кНм; кН.
Характеристики матеріалів ригеля:
Бетон - важкий класу за міцністю на стиск В15. МПа, МПа (табл. 13 [1]); коефіцієнт умов роботи бетону (Табл. 15 [1]). Початковий модуль пружності МПа (табл. 18 [1]).
Арматура:
- Поздовжня ненапружена класу A-III Æ10- 40 мм , МПа, МПа (табл. 19 *, 22 *, 29 * [1]).
- Поперечна ненапружена класу А-III Æ6- 8 мм , МПа, МПа, МПа (табл. 29 * [1]).
3.3. Розрахунок міцності ригеля по перерізу, нормальному до поздовжньої осі
Визначаємо висоту стиснутої зони , Де
см - робоча висота перерізу ригеля;
- Відносна висота стиснутої зони, яка визначається за .
Коефіцієнт .
За дод. 10 методичних вказівок при .
Висота стиснутої зони див. Кордон стиснутої зони не проходить у вузькій частині перерізу, і тому розрахунковим буде Таврове розтин.
;
;
;

;
;
;
;
;
;
;
;
;

Приймаємо по пріл.12 мет. вказівок 4Æ20 A-III з см2. Загальна площа арматури становить см2, що більше потрібною.

3.4. Розрахунок міцності ригеля по перерізу, похилому до поздовжньої осі
Розрахунок міцності ригеля по перерізу, похилому до поздовжньої осі, виконується згідно з п.п. 3.29 ... 3.33 [1].
Розрахунок виробляється поруч з підрізуванням в місці зміни перерізу ригеля.
Поперечна сила на межі підрізування на відстані 10 см від торця майданчика обпирання
кН.
Перевіряємо умову забезпечення міцності по похилій смузі між похилими тріщинами за формулою (72) [1]:
, Де
, Але не більше 1,3; де і .
; Орієнтовно приймаємо коефіцієнт поперечного армування . Звідси .
Коефіцієнт , Де для важкого бетону.
Робимо перевірку: ; .
Отже, розміри поперечного перерізу ригеля достатні для сприйняття навантаження.
Перевіряємо необхідність постановки розрахункової поперечної арматури виходячи з умови:
, Де
- Коефіцієнт, який приймається для важкого бетону.
, Тому що розглядається ригель прямокутного перерізу без попередньо напруженої арматури;
.
Висновок: Умова не задовольняється, конструктивного армування недостатньо. Поперечна арматура необхідна з розрахунку.
Розрахунок для забезпечення стійкості по похилій тріщині виробляється за найбільш небезпечному похилому перерізі з умови:
.
Поперечне зусилля, сприймається бетоном, так само ;
Для важкого бетону .
Визначаємо максимальну довжину проекції небезпечного похилого перетину на поздовжню вісь ригеля :
см.
Поперечний зусилля, яке сприймає хомутами, становить
кН.
Прийнявши зусилля в хомутах на одиницю довжини ригеля рівні:
Н / см.
При цьому повинна виконуватися умова:
Н / см.
Так як , Приймаємо . Визначаємо довжину проекції небезпечної нахиленої тріщини на поздовжню вісь ригеля:
см.
Оскільки .
Уточнюємо величину , Виходячи з умови, що при
кН.
При цьому Н / см. Остаточно приймаємо і тоді см.
З умови зварювання з поздовжньою арматурою (dmax = 20 мм) приймаємо поперечну арматуру Æ6 A-III.
При двох каркасах см2. Крок поперечних стрижнів на приопорних ділянках
см.
З умови забезпечення міцності похилого перерізу в межах ділянки між хомутами максимально можливий крок поперечних стержнів:
см.
Крім того, за конструктивними вимогами згідно п.5.27 [1] поперечна арматура встановлюється:
- На приопорних ділянках, рівних 1 / 4 прольоту, при мм:
див і см;
- На решті частини прольоту при см з кроком:
см. см.
Остаточно приймаємо крок поперечних стержнів:
- На приопорних ділянках довжиною ј прольоту 1,5 м s = 15 см;
- На приопорних дільницях у підрізуванні s = 7,5 см;
- На решті частини прольоту s = 30 см.
3.5. Побудова епюри матеріалів
Поздовжня робоча арматура в прольоті 4Æ20 A-III з см2. Площа цієї арматури визначена з розрахунку на дію максимального згинального моменту в середині прольоту. З метою економії арматури в міру зменшення згинального моменту до опор два стержні обриваються в прольоті, а два інших доводяться до опор. Якщо поздовжня робоча арматура різного діаметра, то до опор доводять два стержні більшого діаметра.
Місце теоретичного обриву верхніх стрижнів визначається побудовою «епюри матеріалів», яку можна вважати епюр несучої здатності ригеля при фактично застосовуваної арматури.
Площа робочої арматури AS (4Æ20) = 12,56 см2.
Визначаємо згинальний момент, що сприймається ригелем з повною запроектованої арматурою 4Æ20 A-III з см2:
, Де см.
З умови рівноваги де :
. За дод. 10 м / у .
М (4Æ20) = 365Î100Î12, 56Î0, 635Î40 = 11644376 НÎсм = 116,4 кНÎм.
Згинальний момент, що сприймається перетином, більше згинального моменту, що діє в перерізі:
116,4 кНÎм> 27,9 кНÎм.
До опори доводяться 2Æ20 A-III з см2.
Обчислюємо згинальний момент, що сприймається перетином ригеля з арматурою 2Æ20 A-III.
, Де см.
. За дод. 1910 м / у .
М (2Æ20) = 365Î6, 28Î0, 82Î42Î100 = 7894336 НÎсм = 78,9 кНÎм.
Графічно по епюрі моментів визначаємо місце теоретичного обриву стрижнів 2Æ20 A-III. Епюра моментів для цього повинна бути побудована точно з визначенням значень згинальних моментів у прольоту.
Згинальний момент у прольоту дорівнює:
.
Згинальний момент у прольоту дорівнює:
.
Згинальний момент у прольоту дорівнює:
.
Відкладаємо цього епюрі М (2Æ20) = 78,9 кНÎм в масштабі. Точка перетину прямої з епюр називається місцем теоретичного обриву арматури.
Момент, що сприймається перетином ригеля з арматурою 4Æ20 A-III, також відкладається в масштабі на епюрі М.
Довжина анкерування обриваємо стрижнів визначається за такою залежністю:
.
Поперечна сила Q визначається графічно у місці теоретичного обриву, в даному випадку Q = 41,63 кН.
Поперечні стержні Æ6 A-III (з умови зварюваності з поздовжніми стрижнем діаметром 20 мм ) З см2 в місці теоретичного обриву мають крок 1915 див .
;
см см.
Приймаються см. Крок хомутів у приопорних зоні приймається рівним на ділянці довжиною 0,5 м .
Місце теоретичного обриву арматури можна визначити аналітично. Для цього загальний вираз для згинального моменту потрібно прирівняти до моменту, сприймається перетином ригеля з арматурою 2Æ20 A-III М (2Æ20) = 78,9 кНÎм.
; ;
; ; ;
; - Це точки теоретичного обриву арматури.
Довжина обриваємо стержня буде дорівнює м.
Остаточно приймаємо довжину обриваємо стрижнів 2Æ20 А-III 3,6 м.

ЛІТЕРАТУРА
1. СНиП 2.03.01-84 *. Бетонні і залізобетонні конструкції / Держбуд Росії, ГУП ЦПП, 1996.
2. СНіП 52-01-2003. Бетонні та з / бетонні конструкції / Мінбуд Росії. - М.: ГУП НИИЖБ, 2004. - 26 с.
3. СНиП 2.01.07-85 **. Навантаження і впливи / Мінбуд Росії. - М.: 1996. - 44 с.
4. СП 52-101-03 Бетонні залізобетонні конструкції без попереднього напруження арматури / Держбуд Росії, 2003. - 84 с.