С целью экономичного армирования и обеспечения прочности сечений балки строим эпюру материалов, представляющую собой эпюру изгибающих моментов, которые может воспринять элемент по всей своей длине. 3начение изгибающих моментов в каждом сечении при известной площади рабочей арматуры вычисляют по формуле
MRd=fyd∙Ast∙d∙η,
где d- уточненное значение рабочей высоты сечения;
η- табличный коэффициент, определяемый:
η=1-k2∙ξ
ξ=(Ast∙fyd)/(ωc∙α∙fcd∙b∙d).
При построении эпюры материалов считают, что обрываемый стержень необходимо завести за точку теоретического обрыва, где он уже не нужен по расчету прочности нормальных сечений, на расстояние анкеровки lbd. При выполнении обрывов (отгибов) стержней необходимо соблюдать принцип симметрии расположения стержней в поперечном сечении балки. Также следует иметь в виду, что начало каждого отгиба в растянутой зоне располагают на расстоянии точки теоретического обрыва не менее чем 0,5∙d, где d-уточненное значение рабочей высоты сечения. С целью восприятия изгибающего момента от возможного частичного защемления балки на стене в первом пролете арматуру не обрывают, а отгибают на крайнюю опору. Начало отгиба располагают на расстоянии 50-60 мм от внутренней грани стены.
Расчеты, необходимые для построения эпюры материалов выполнены в табличной форме.
Таблица 1.4 Вычисление ординат эпюры материалов для продольной арматуры
| ё⌀ и количество стержней | Уточненная высота сечения d=hsb-c, см | Фактическая площадь сечения стержней, Ast, мм2 | Расчетное сопротивление арматуры, fyd, МПа | Относительная высота сжатой зоны, ξ | Коэффициент η | Момент MRd, кН∙м |
| Первый пролет (нижняя арматура: b=b’f=160 см., с=3,5см.) | ||||||
| 1⌀10 | 36,5 | 78,5 | 0,00361 | 0,998 | 12,45 | |
| 2⌀18 | 36,5 | 0,02340 | 0,990 | 80,03 | ||
| Первый пролет (верхняя арматура: b=b’sb=15 см., с=3,5см.) | ||||||
| 2⌀10 | 36,5 | 0,007 | 0,997 | 24,85 | ||
| Опорная арматура. Опора А (b=b’sb=15 см., с=5см) | ||||||
| 2⌀16+ | 0,019 | 0,992 | 60,71 | |||
| 1⌀12 | 0,005 | 0,998 | 17,18 | |||
| Опорная арматура. Опора А (b=b’sb=20 см., с=5см) | ||||||
| 2⌀14 | 0,015 | 0,994 | 46,60 | |||
| Второй пролет (нижняя арматура: b=b’f=205 см., с=3,5см) | ||||||
| 2⌀14 | 36,5 | 0,014 | 0,994 | 48,61 | ||
| 1⌀12 | 36,5 | 113,1 | 0,005 | 0,998 | 17,92 | |
| Второй пролет (верхняя арматура: b=b’sb=15 см., с=3,5см) | ||||||
| 2⌀10 | 36,5 | 0,007 | 0,997 | 24,85 | ||
| Опорная арматура. Опора B (b=b’sb=15 см., с=5см) | ||||||
| 2⌀16+ | 480,5 | 0,023 | 0,990 | 72,45 | ||
| 1⌀10 | ||||||
| Опорная арматура. Опора B (b=b’sb=15 см., с=5см) | ||||||
| 2⌀14+ | 421,1 | 0,020 | 0,992 | 63,57 | ||
| 1⌀12 |
Эпюра материалов должна охватывать эпюру изгибающих моментов.
Теоретическое место обрыва стержней определяем графическим путем.