Розділ 5

5.1 Розрахункова схема другорядної балки.

Другорядну балку приймаємо орієнтовними розмірами h×b=200×500 мм. Для знаходження розрахункових прольотів другорядної балки ми повинні задатися розмірами головної балки:

Таким чином розрахункові прольоти другорядної балки рівні:

5.2 Статичний розрахунок другорядної балки.

Другорядна балка розраховується як багато пролітна балка на дію рівномірно розподіленого навантаження. Навантаження на балку складається з навантаження конструкції перекриття, корисного навантаження на перекриття і власної ваги балки.

Навантаження обчислюємо на 1 м. другорядної балки при кроці балок 2,2 м:

1) Постійні навантаження:

- Навантаження від конструкції перекриття і з/б плити перекриття:

- Навантаження від ребра другорядної балки:

де – об’ємна густина залізо-бетону в

- коефіцієнт умов роботи конструкції.

- Сумарне постійне навантаження:

2) Тимчасове корисне навантаження:

3) Повне навантаження:

Тоді згинальний момент, що виникає:

1) в крайніх прольотах знаходимо за формулою:

2) на першій опорі знаходимо за формулою:

3) в середніх прольотах і на середніх опорах буде рівний:

А поперечні сили, що виникають:

1) на крайній опорі

2) на першій від краю опорі зліва:

3) на першій від краю опорі справа і на всіх решта опорах справа і зліва:

5.3 Визначення розмірів поперечного перерізу другорядної балки.

Другорядну балку розраховуємо як балку таврового перерізу. Ширину ребра балки приймаємо Ширину полички другорядної балки приймаємо рівну крокові другорядних балок Висоту полички другорядної балки приймаємо рівну висоті плити

Мінімальну робочу висоту січення балки визначаємо по опорному згинальному моменті Спочатку приймаємо відносну висоту стиснутої зони рівну . Тепер знаходимо похідний коефіцієнт :

Таким чином необхідна висота стиснутої зони рівна:

Тоді повна висота січення при віддалі від нижньої грані до центра ваги робочої арматури 4450 мм.:

Остаточно висоту січення балки приймаємо h=400 мм.

Тоді робоча висота балки в прольотах:

- при розташуванні робочих стержнів в два ряди:

- при розташуванні стержнів в один ряд:

де

де с – захисний шар бетону;

d – діаметр арматури;

k – віддаль між стержнями в чистоті.

Робоча висота балки на опорах рівна:

- відносно робочої арматури двох зварних сіток:

- відносно арматури верхніх стержнів прольотних каркасів:

де

5.4 Розрахунок міцності нормальних перерізів балки.

Необхідну площу поздовжньої арматури в розтягнутих зонах балки визначаємо по максимальному згинальному моменті в прольотах і на опорах. При розрахунку по додатних моментах переріз балки приймаємо тавровим так як плита розміщена в стиснутій зоні. При розрахунку по від’ємних моментах переріз балки приймаємо прямокутним з шириною ребра

Поздовжню робочу арматуру каркасів балки приймаємо класу А-ІІІ з розрахунковим опором

В першому прольоті діє згинальний момент ширина полички перерізу рівна , робоча висота перерізу при розміщені стержнів в один ряд

Тепер знаходимо похідний коефіцієнт :

З таблиць беремо коефіцієнт 0,992.

Тоді необхідна площа робочої арматури буде рівна:

По сортаменту арматури приймаємо 2ø16А-ІІІ з фактичною площею Крайні прольоти балки армуємо двома каркасами Кр1. В кожному каркасі по одному стержні діаметром 16 мм., розміщених в один ряд. Верхні стержні каркасів Кр1 приймаємо конструктивно: 2 ø10 А-ІІІ.

Середні прольоти розраховуємо аналогічно до крайніх на дію моменту
, робоча висота перерізу при розміщені стержнів в один ряд

Наступним знаходимо похідний коефіцієнт :

З таблиць беремо коефіцієнт 0,995.

Тоді необхідна площа робочої арматури буде рівна:

По сортаменту арматури приймаємо 2ø14А-ІІІ з фактичною площею Середні прольоти балки армуємо двома каркасами Кр2. В кожному каркасі по одному стержні діаметром 14 мм., розміщених в один ряд. Верхні стержні каркасів Кр2 розраховуємо, оскільки на віддалі 0,4 діє від’ємний момент

Розрахунок ведемо аналогічно до попередніх двох.

Робоча висота балки відносно арматури верхніх стержнів прольотних каркасів:

Наступним знаходимо похідний коефіцієнт :

З таблиць беремо коефіцієнт 0,981.

Тоді необхідна площа робочої арматури буде рівна:

По сортаменту арматури приймаємо 2ø8А-ІІІ з фактичною площею (по одному стержні в каркасі).

Біля першої проміжної опори діє згинальний момент Оскільки опори армуємо двома сітками, то робоча висота перерізу буде рівна

Тепер знаходимо похідний коефіцієнт :

З таблиць беремо коефіцієнт 0,939.

Тоді необхідна площа робочої арматури буде рівна:

Таким чином площа січення однієї арматурної сітки на 1м полички другорядної балки шириною :

За сортаментом приймаємо сітку С3 з поперечною робочою арматурою Вр-І діаметром 3 мм. з кроком 100 мм. з фактичною площею з розподільчими стержнями класу Вр-І діаметром 3мм. і кроком 400 мм.

Середні опори розраховуємо на дію згинального моменту Оскільки опори армуємо двома сітками, то робоча висота перерізу буде рівна

Тепер знаходимо похідний коефіцієнт :

З таблиць беремо коефіцієнт 0,945.

Тоді необхідна площа робочої арматури буде рівна:

Таким чином площа січення однієї арматурної сітки на 1м полички другорядної балки шириною :

За сортаментом приймаємо сітку С4 з поперечною робочою арматурою Вр-І діаметром 3 мм. з кроком 125 мм. з фактичною площею з розподільчими стержнями класу Вр-І діаметром 3мм. і кроком 400 мм.

5.5 Розрахунок міцності похилих перерізів балки.

Визначаємо необхідність встановлення поперечної арматури по розрахунку.

Розрахунковий опір бетону В20 при рівний

Найбільша поперечна сила, що діє в опорному перерізі рівна:

Робоча висота перерізу при розміщені стержнів в один ряд:

Рівномірно розподілене навантаження, яке беруть до уваги в розрахунку:

Максимальна проекція похилого перерізу:

де – коефіцієнт, що залежить від виду бетону;

– коефіцієнт, що залежить від виду бетону.

Для важкого бетону і

Максимальний крок поперечної арматури:

З конструктивних міркувань крок поперечної арматури не повинен перевищувати Таким чином остаточно крок поперечної арматури приймаємо

Перевіряємо несучу здатність бетону на дію поперечних сил:

Оскільки тому потрібно розраховувати поперечну арматуру.

Попередньо приймаємо поперечну арматуру діаметром ø5 мм. класу Вр-І.

Знаходимо коефіцієнт

Коефіцієнт , що враховує вплив стиснутих поличок в таврових і двотаврових перерізах для опори зліва дорівнює 0. Коефіцієнт , що враховує вплив поздовжніх сил, також рівний 0.

Таким чином зусилля в хомутах на одиницю довжини елемента в рамках похилого перерізу:

Тепер перевіряємо умови:

Оскільки дані умови виконуються, то довжину проекції похилого перерізу знаходимо за формулою:

Оскільки умова не виконується, то приймаємо, що

Тоді поперечне зусилля, яке сприймає бетон буде рівне:

Перевіряємо умову:

А мінімальне зусилля в хомутах на одиницю довжини елемента в рамках похилого перерізу:

Довжина похилої проекції тріщини:

Остаточно приймаємо

Поперечну силу, яку сприймають бетон з поперечною арматурою разом знаходимо за формулою:

Тоді поперечну силу, яку сприймає арматура знаходимо за формулою:

Таким чином

Остаточно перевіряємо умову:

Отже міцність забезпечено.

Перевіримо міцність похилої смуги між похилими тріщинами на дію поперечної сили.

Коефіцієнт

Площа перерізу поперечної арматури рівна

Коефіцієнт поперечного армування рівний

Таким чином коефіцієнт , що враховує вплив хомутів буде рівний:

Тоді несуча здатність смуги бетону між похилими тріщинами рівна:

Отже міцність достатня.

Остаточно поперечну арматуру приймаємо для всіх каркасів діаметром 5мм. класом Вр-І з кроком 150мм. і 300мм.

Дата добавления: 2015-08-31