Расчетный пролет принимается равным расстоянию между анкерными болтами (рис. 13)

.

а                                        б

                    в

 Рис. 13. Расчетная схема балки и расположение сечений: а - расположение анкерных болтов; б – схема загружения балки; в – расположение расчетных сечений.

Масса балки по проектным данным 4,1 т, а погонная нагрузка от собственного веса балки

при : ;

при : .

Расчетная погонная нагрузка составляет:

постоянная ;

временная ;

в т.ч. длительно действующая ;

постоянная + временная полная ;

постоянная + длительно действующая ;

при

суммарная нагрузка .

Для определения усилий в качестве расчетных сечений принимаем следующие (рис. 7. в):

0 – 0 – по грани опоры балки;

I – I  – на расстоянии 1/6 пролета опоры;

II – II  – в месте установки монтажной петли;

III – III  – на расстоянии 1/3 пролета от опоры;

IV – IV  – на расстоянии 0,37 пролета от опоры (опасное сечение при изгибе);

V – V  – в середине пролета.

Сечения 0 – 0, I – I, III – III и V – V рассматриваются при оценки трещиностойкости и жесткости балки в стадии эксплуатации; сечение II – II – для оценки прочности и трещиностойкости в стадии изготовления и монтажа; сечение IV – IV – для подбора продольной арматуры балки.

Изгибающие моменты в сечениях определяем из выражения

где Q – поперечная сила на опоре (опорная реакция); x _i – расстояние от опоры до i-го сечения.

Поперечная сила на опоре:

при

от всей нагрузки ;

от продолжительно действующей ;

при  

.

Значения изгибающих моментов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Сечения	х, м	Моменты, кН∙м, при коэффициенте надежности
		от продолжительной нагрузки	от полной нагрузки	от полной нагрузки
0 – 0	0,15	39,10	50,95	48,277
I – I	1,95	429,083	559,128	529,792
II – II	2,61	535,434	697,713	661,105
III – III	3,9	686,532	894,605	847,667
IV – IV	4,329	720,138	938,396	889,16
V – V	5,85	772,348	1006,43	953,625

Предварительный подбор продольной напрягаемой арматуры.

Поскольку потери предварительного напряжения пока неизвестны, требуемую площадь сечения напрягаемой арматуры определим приближенно, а после вычисления потерь проверим несущую способность.

Рассмотрим сечение IV – IV как наиболее опасное: ;  при симметричном расположении напрягаемой арматуры по высоте нижнего пояса. В верхнем поясе балки предусматриваем конструктивную арматуру в количестве 4Ø12 A-II (  мм²), ; в нижнем поясе – из 4Ø5 Вр-I (  мм²) в виде сетки, охватывающей напрягаемую арматуру.

1. Рабочая высота сечения

.

2. Граничная относительная высота сжатой зоны бетона

,

где ;

;

;

 при коэффициенте условий работы .

3. Устанавливаем положение границы сжатой зоны

, следовательно, нижняя граница сжатой зоны проходит в пределах верхнего пояса балки.

4. Вспомогательные коэффициенты (с учетом арматуры ):

;

,

т.е. сжатой арматуры достаточно;

;

, принимаем .

5. Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры

.

Принимаем напрягаемую арматуру в количестве 2Ø12 A-VI + 4Ø16 A-VI (  мм²), которую распределяем равномерно по периметру нижнего пояса балки.