Розрахунок та конструювання плити 2 страница

6.8. Визначення площі поздовжньої робочої арматури

Передбачається армування другорядної балки в прольотах двома плоскими зварними каркасами. Кожен каркас має по два нижніх стержня і одному верхньому з арматури класу А400С з розрахунковим опором МПа.

На опорах В і С для сприймання від’ємних згинальних моментів балку армуємо двома плоскими зварними сітками з поперечною робочою арматурою класу А400С (рис. 16).

Ошибка! Раздел не указан.

Рис. 16. Схема армування другорядної балки

Підбір кількості та діаметрів арматурних стержнів (табл. 11) виконуємо за табл. 3 додатка.

Підбір типу та площі робочої арматури плоских зварних сіток виконуємо за табл. 4 додатка.

Таблиця 11

Підбір арматури другорядної балки

Елемент балки	М, кН^.см	см			Необхідна площа арматури , см^2	Прийнята арматура
Кількість арматури	, см^2
пр 1				0,025		4Ø16А400С	8,04
пр 2				0,017		4Ø14А400С	6,15
			0,052		2Ø12А400С	2,26
оп В				0,221		2 сітки	6,77 (1,41)
оп С				0,191		2 сітки	6,77 (1,41)

6.9. Розрахунок міцності другорядної балки за похилими перерізами

У кожному прольоті балка армується двома зварними каркасами з поперечною арматурою класу А240С, з розрахунковим опором розтягу при розрахунках на дію поперечної сили МПа.

На крайніх ділянках балки, довжиною кожна, діють достатньо великі поперечні сили і крок поперечної арматури призначається з урахуванням таких умов:

– при висоті балки:

см , крім того см;

см , крім того см.

У прикладі, що розглядається, см, відповідно крок хомутів приймаємо см.

У середній частині прольоту балки, де поперечні сили незначні, крок поперечних стержнів призначається з урахуванням умов:

та см,

приймаємо см.

У всіх випадках рекомендується приймати крок поперечних стержнів кратним 5 см, з округленням у менший бік.

Діаметр поперечної арматури вибираємо з урахуванням двох умов:

а) забезпечення жорсткості арматурних каркасів:

– діаметр поперечної арматури повинен бути таким, щоб виконувалася умова

,

де – діаметр поперечної арматури (хомутів);

– діаметр робочої арматури;

мм – при висоті балки см;

мм – при висоті балки см.

У прикладі прийнято см та діаметр поздовжньої робочої арматури мм, відповідно діаметр поперечної арматури приймаємо:

мм, см²;

б) забезпечення міцності похилих перерізів:

– діаметр поперечної арматури та її крок повинен бути таким, щоб виконувалася умова

,

де кН – максимальна розрахункова поперечна сила, яка виникає на опорі;

Поперечна сила, що сприймається бетоном стиснутої зони над похилим перерізом:

,

де – коефіцієнт, прийнятий для важкого бетону;

– коефіцієнт, який враховує вплив звисів полки таврового перерізу,

,

де розрахункова ширина полки;

см,

тоді .

Величину визначаємо при , тому що в цьому випадку величина поперечної сили, яка сприймається бетоном, буде мінімальною:

кН.

Величину поперечної сили, що сприймається поперечною арматурою (хомутами), обчислюємо за формулою

,

де – зусилля в хомутах на одиницю довжини, визначається за формулою

кН/см,

де – кількість поперечних стержнів у перерізі балки.

Визначаємо горизонтальну проекцію найбільш небезпечної похилої тріщини , крім того .

Таким чином,

см.

Приймаємо см.

Поперечна сила, що сприймається поперечною арматурою (хомутами):

кН.

Таким чином, кн кН.

Оскільки умова міцності похилих перерізів не забезпечена, то необхідно зменшити крок стержнів поперечної арматури, або збільшити їх діаметр, або збільшити міцність бетону чи арматури.

Збільшуємо діаметр хомутів з 6 до 8 мм ( см²) та приймаємо крок см.

Тоді

кН/см.

Відповідно

см.

Приймаємо см,

кН.

Перевіримо повторно умову міцності.

Таким чином, кН кН.

Міцність похилих перерізів на приопорних ділянках забезпечена.

Визначення величини поперечної сили, яка може бути сприйнята балкою на середній ділянці виконуємо за аналогічними формулами та з урахуванням кроку поперечної арматури см.

Зусилля в хомутах визначається за формулою

кН/см.

Відповідно

см.

Приймаємо см.

Величина поперечної сили, яка сприймається хомутами в середній ділянці балки:

кН.

Величина поперечної сили, яка сприймається бетоном та хомутами в середній ділянці балки:

кН.

За результатами розрахунку будуємо епюру поперечних сил та епюру для кожного прольоту.

Із рис. 17 видно, що по всій довжині балки виконується умова , отже, міцність похилих перерізів від дії поперечних сил забезпечена.

Ошибка! Раздел не указан.

Рис. 17. Епюра та епюра , кН

6.10. Побудова епюри матеріалів другорядної балки

Міцність балки від дії згинального моменту буде забезпечена, якщо у всіх перерізах по довжині балки виконується умова .

З метою економного армування балку армуємо поздовжньою робочою арматурою з урахуванням зміни згинальних моментів. У прольотах на середніх ділянках за розрахунками передбачається встановлення чотирьох поздовжніх стержнів, а на крайніх ділянках – двох стержнів. На опорах балку армуємо двома плоскими зварними сітками. Для визначення місць обриву стержнів у прольотах та сіток на опорах будуємо епюру моментів за даними, наведеними в табл. 10, та епюру матеріалів – за даними табл. 12, рис. 18.

Згинальні моменти визначаються за формулою

.

Коефіцієнт знаходимо за таблицею коефіцієнтів (табл. 2 додатка) в залежності від відносної висоти стиснутої зони бетону :

.

6.11. Визначення довжини анкерування обірваних робочих стержнів

Робочі стержні, які обриваються, необхідно заводити за місце їх теоретичного обриву на величину анкерування (табл. 13), яку визначаємо за формулою

.

Місце теоретичного обриву визначаємо за результатами побудови епюр та :

,

де – поперечна сила у відповідному перерізі, який проходить через точку теоретичного обриву;

– зусилля в поперечній арматурі на одиниці довжини елемента; при

розрахунку похилих перерізів на дію згинального моменту визначаємо за формулою

кН/см,

де МПа – розрахунковий опір на розтяг поперечної арматури класу А240С;

см² – площа поперечного перерізу однієї гілки поперечної арматури діаметром 8 мм;

– кількість гілок поперечної арматури в поперечному перерізі балки;

см – крок хомутів приопорної ділянки.

Ошибка! Раздел не указан.

Рис.. Побудова епюри моментів , епюри матеріалів та епюри поперечних сил другорядної балки
(, , кНм, , кН)

Таблиця 12

Визначення ординат епюри

Елемент балки	Ділянка балки	Робоча арматура			Розрахункова несуча здатність , кН·см
Кількість арматури	, см^2
Пр 1	I	2Ø16А400С	4,02		0,994
II	4Ø16А400	8,04		0,988
Пр 2	III	2Ø14А40С	3,08		0,995
IV	4Ø14А400С	6,16		0,990
VII	2Ø12А400С	2,26		0,957
оп В	V		3,38		0,943
VI	2 сітки	6,77		0,884
оп С	VIII		3,38		0,943
IX	2 сітки	6,77		0,884

Таблиця 13

Обчислення

Місце анкеровки	Значення , кН	см		Приймаємо , см

ВКАЗІВКИ ДО КОНСТРУЮВАННЯ

Розглядається варіант армування другорядної балки зварними каркасами в прольотах та сітками на опорах.

Діаметр робочих поздовжніх стержнів каркасів приймають 12…22 мм, а поздовжніх монтажних стержнів – 10 мм.

У прольотах другорядної балки при її ширині понад 150 мм у поперечному перерізі встановлюють не менше двох каркасів. Стержні каркасів доводять до грані опор і з’єднують з каркасами наступного прольоту стиковими стержнями діаметром 10 мм з арматури класу А240С. Стикові стержні пропускають над арматурою головної балки і заводять за грані на 15 діаметрів робочої арматури і не менше одного кроку хомутів плюс 50 мм. У прольотах плоскі каркаси з’єднують у просторові з допомогою горизонтальних стержнів, які встановлюють через 500…800 мм.

Для забезпечення захисного шару бетону до поперечних стержнів каркасів приварюють фіксатори, які упираються в стінки та днище опалубки.

Рис. 19. Установка каркасів в опалубці

На опорах другорядні балки армують зварними сітками з поперечною робочою арматурою. Найчастіше приймають дві сітки, які зміщені одна відносно одної у відповідності до епюри моментів.

У місцях розташування колон сітки переривають і замінюють їх двома додатковими стержнями Æ10А240С. Ординати епюр згинальних моментів зменшуються від середини прольотів до граней опор, через це поздовжню арматуру з економічних міркувань доцільно обірвати.

У прольотах обривають не більше половини робочих стержнів. Для визначення місць обриву будують епюру матеріалів (арматури). Епюра арматури – це епюра згинальних моментів, які можуть бути сприйняті нормальними перерізами балки з урахуванням фактичної площі робочої арматури .

Компоновка перерізів другорядної балки показана на рис. 20.

	мм при мм   при мм   мм при мм
	мм при мм   мм при мм   мм – захисний шар верхньої сітки

Рис. 20. Компоновка перерізів другорядної балки: а) у прольоті; б) на опорі

7. Розрахунок та конструювання головної балки

Головні балки – це елементи балочного перекриття, в яких середніми опорами є колони, а крайніми – зовнішні стіни будівлі. На головні балки опираються другорядні балки та плити перекриття.

Вихідні дані:

а) бетон класу В20; МПа; МПа;

Дата добавления: 2015-06-26