3.2 Статический расчет главной балки

Статический расчет главных балок монолитных ребристых перекрытий следовало бы выполнить с учетом влияния жесткости колонн, т.е. как ригелей рамной конструкции. Однако вследствие того, что погонные жесткости колонн, как правило, значительно меньше погонных жесткостей главных балок, последние обычно рассчитываются без учета защемления в колоннах.

Нагрузка на главную балку передается от второстепенных балок в виде сосредоточенных сил G и P.

G_гл=G_пол+G_пл+G_вт+G_гл^*,

где:

Расчетную полезную нагрузку Р определим из зависимости:

Моменты и перерезывающие силы в расчетных сечениях определим по формулам:

Для построения огибающих эпюр M и Q достаточно определить их значения в точках приложения грузов и над опорами. Подсчет значений ординат огибающих эпюр M и Q произведем в табличной форме.

Таблица № 6.

Сечение	x/l	Влияние q		Влияние p				Расчетные моменты
		α*	Mq	βmax*	βmin*	Mp max	Mp min	Mmax	Mmin
A	0	0	0	0	0	0	0	0	0
1,1	0,33	0,244	165,29	0,279	-0,044	350,01	-55,20	515,30	110,09
1,2	0,66	0,156	105,68	0,244	-0,089	306,10	-111,65	411,78	-5,97
B	1	-0,267	-180,87	0,044	-0,311	55,20	-390,16	-125,67	-571,03
Вгр								-107,42	-561,96
2,1	1,33	0,067	45,39	0,200	-0,133	250,91	-166,85	296,29	-121,46

Таблица № 7.

Сечение	x/l	Влияние q		Влияние p				Расчетные моменты
		ϒ*	Qq	δmax*	δmin*	Qp max	Qp min	Qmax	Qmin
A	0	0,733	75,24	0,867	-0,138	164,80	-26,23	240,03	49,00
В	1	-1,267	-130,04	0,044	-1,311	8,36	-249,19	-121,68	-379,24
B	1	1,000	102,64	1,222	-0,222	232,28	-42,20	334,92	60,44

Расчетными моментами в пролетах считаются максимальные положительные моменты, а на опорах – моменты у граней колонн, определяемые по формуле:

где:

– ширина колонны

– наименьшая по модулю поперечная сила справа или слева от опоры

3.3 Определение площади сечения продольной арматуры

Полезную высоту балки определяем по формуле:

где:

– наибольший расчетный пролетный или изгибающий момент по грани опоры

b – ширина ребра балки

где:

μ – процент армирования (1,5% - 2%)

По полученному значению ξ определим А₀

Полная высота сечения балок h=h₀+a, учитывая двухрядное распределение арматуры, защитный слой a принимают 50-60 мм.

Полученную высоту округляем до 5 см в большую сторону.

Принимаю высоту h=80 см, h₀=72 см.

На участках отрицательных изгибающих моментов (у опор), где плита попадает в растянутую зону, площадь арматуры определяют, как в прямоугольном сечении (см. п. 2.2)

По известным b, h₀ и М подсчитывают параметр А₀:

Затем находят коэффициент η, соответствующий вычисленному значению А₀, после чего площадь сечения определяется по формуле:

На участках же положительных моментов (в пролетах), площадь арматуры определяется так же, как в балках таврового сечения.

Прежде всего, выбирается расчетная ширина полки

Следовательно принимаю 2,2 м. Теперь установим положение нейтральной оси. Если М_полки ≥ М_вн, то нейтральная ось проходит в полке и, следовательно, сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной равной

Таблица № 8.

Сечение	М, кНм	h0, см	A0	η	As расч, см2	Сортамент ns×ds	As факт, см2	μ %
1	0	72	0	0	0	0	0	0
2	515,3	72	0,027	0,986	25,92	8 ∅ 22	26,61	1,2
3	571,03	72	0,22	0,874	28,73	8 ∅ 22	30,41	0,2
4
5	296,29	72	0,015	0,992	14,82	4 ∅ 22	15,2	0,7