Определить несущую способность по моменту и предельную нагрузку железобетонного ригеля таврового профиля

Рассмотрим первую схему (шарнирную балку с четырьмя сосредоточенными силами) и построим эпюру изгибающих моментов.
При симметричном загружений опорные реакции равны:
Опасные сечения с максимальным изгибающим моментом расположены между двумя средними силами в середине пролета (зона чистого изгиба).
Определим расчетные характеристики бетона и арматуры. По табл. 6.8 [1] бетону класса В30 соответствует расчетное сопротивление Rb = 17 МПа. Арматура класса A-III в современном СП обозначается как А400 и по табл. 6.14 [1] расчетное сопротивление Rs = 350 МПа.
Определяем рабочую высоту сечения h0 = h – a = 400мм – 38 мм = 362мм.
где а = азащ.слой + d / 2 = 25 + 25 / 2 ≈ 38 мм ‒ расстояние от нижней растянутой грани балки до центра тяжести арматуры, мм;
азащ.слой ‒ минимальный защитный слой определяемый по табл . 10.1 [1] и не менее диаметра стержня арматуры, мм.
Определим расчетный случай (положение нейтральной линий) из суммы проекций на продольную ось
Так как условие выполняется, нейтральная линия расположена в полке и расчет ничем не отличается от расчета прямоугольного сечения с шириной равным
Опираясь на схему, поперечного сечения балки, составим два уравнения статики
Из уравнения (1) определим , поделив и умножив на h0 слагаемое

Граничное значение
Так как условие выполняется, сжатый бетон не следует усиливать. Определяем несущую способность заданной балки из уравнения (2).
где Mmax = 1,8 F (м);
Zb = h0 – 0,5x = h0 (1 – 0,5) = 362 мм (1 - 0,5∙0,186) = 328,334 мм.
2. Рассмотрим вторую схему (шарнирную балку с тремя сосредоточенными силами) и построим эпюру изгибающих моментов.
При симметричном загружений опорные реакции равны:
Опасное сечение с максимальным изгибающим моментом расположено в середине пролета.
Определим расчетные характеристики бетона и арматуры