
- •Завдання на проектування
- •Ч. Іі. Проектування залізобетонних конструкцій.
- •1. Компонування конструктивної схеми монолітного ребристого перекриття з балковими плитами.
- •1.1. Призначення попередніх розмірів перерізів елементів монолітного перекриття.
- •2. Розрахунок і конструювання монолітної плити.
- •2.1. Обчислення навантаження на перекриття.
- •2.1. Обчислення розрахункових прольотів плити.
- •2.2. Статичний розрахунок плити.
- •2.3. Розрахунок арматури і конструювання плити.
- •2.3.1. Розрахунок необхідних площ арматури із умови міцності нормальних перерізів.
- •2.3.2. Конструювання плити зварними рулонними сітками.
- •3. Розрахунок та конструювання другорядної балки.
- •3.1. Обчислення розрахункових прольотів другорядної балки.
- •3.2. Обчислення навантаження.
- •3.3. Статичний розрахунок другорядної балки.
- •3.4. Уточнення розмірів поперечного перерізу другорядної балки.
- •3.5. Розрахунок поздовжньої арматури із умови міцності нормальних перерізів другорядної балки.
- •3.5.1. Розрахунок поздовжньої арматури в першому прольоті.
- •3.5.2. Розрахунок поздовжньої арматури в другому прольоті.
- •3.5.3. Розрахунок поздовжньої арматури в другому прольоті на від’ємний момент.
- •3.5.4. Розрахунок поздовжньої арматури на опорі в.
- •3.6. Розрахунок міцності похилих перерізів другорядної балки.
- •4. Розрахунок залізобетонної колони і-го поверху.
- •4.1. Обчислення навантаження від власної ваги конструкції покриття.
- •4.2. Обчислення снігового навантаження.
- •4.3. Обчислення навантаження від власної ваги колони.
- •4.4. Обчислення навантаження на монолітну колону і-го поверху.
- •4.5. Розрахунок арматури і конструювання колони.
- •5. Розрахунок і конструювання монолітного фундаменту Фм-1.
- •6.4 Розрахунок цегляного стовпа.
- •Використана література (до ч. Іі-ї):
3.6. Розрахунок міцності похилих перерізів другорядної балки.
Матеріали для проектування та їхні характеристики міцності:
Бетон. Для всіх монолітних конструкцій і зокрема для балки приймаємо бетон важкий класу В20, для якого розрахунковий опір розтяганню Rbt =0,9МПа (табл. 13 Норм [2]); коефіцієнт умов роботи бетону за відсутності сприятливих умов для наростання міцності – γb2=0,9 (табл. 15 Норм [2]).
Арматура. Для армування балок в похилих перерізах приймаємо холоднотягнений дріт класу Вр-І діаметром Ø4..Ø5мм, для якого розрахунковий опір розтяганню поперечної арматури відповідно: Rsw =265МПа при Ø4мм; Rsw =260МПа при Ø5мм (табл. 23 Норм [2]).
Розрахунок ведемо за алгоритмом, наведеним в [6].
Розрахунковий опір важкого
бетону класу В20 з урахуванням
коефіцієнта умов роботи
бетону в конструкції
0,9:
Найбільша поперечна сила в балці діє в опорному перерізі на опорі В зліва:
Qmax=QB,left =52,33 кН.
Робоча висота перерізу при розміщені стрижнів в один ряд:
Рівномірно розподілене навантаження, яке беруть до уваги в розрахунку на поперечну силу:
Максимальна проекція похилого перерізу:
,
де
;
–
коефіцієнти для важкого бетону.
Максимальний крок поперечної
арматури, якщо
для важкого бетону:
.
З конструктивних міркувань (п. 5.27 Норм [2]) при висоті балки hsb=500мм>450 крок поперечної арматури не повинен перевищувати
.
Призначаємо крок поперечних стрижнів sw =150мм < sw,max.
Обчислюємо несучу здатність похилого перерізу бетонної балки:
.
Перевіримо необхідність встановлення поперечної арматури за розрахунком, виходячи із умови:
– умова виконується, утворюються похилі тріщини, поперечну арматуру слід визначати розрахунком.
Діаметр поперечних стрижнів dsw призначають із умов зварювання до поздовжніх стрижнів зварних каркасів, які, як правило, є більшого діаметра ds. Діаметр поперечних стрижнів dsw призначають із умови: dsw≥0,25ds. При діаметрі робочої арматури в першому прольоті ds.=16мм мінімально допустимий діаметр поперечної – 4мм. Попередньо приймаємо поперечну арматуру Ø5Вр-І.
Знаходимо коефіцієнт k=1+φf =1+0 =1,
де φf =0 – коефіцієнт, що враховує позитивний вплив стиснутих поличок в таврових і двотаврових перерізах (для опори В зліва поличка знаходиться в розтягненій зоні).
Таким чином, задаючись поперечним армуванням Ø5Вр-І (Asw,1=0,196см2) з кроком sw=150мм та враховуючи при двох вертикальних каркасах КР1 двозрізні хомути – nw=2, обчислюємо інтенсивність хомутів (зусилля в хомутах на одиницю довжини елемента) в межах похилого перерізу:
.
Мінімальна інтенсивність хомутів:
Перевіряємо умови:
.
Оскільки обидві умови виконуються, довжину проекції похилого перерізу знаходимо за формулою:
>cmax=123см.
Оскільки умова c≤cmax не виконується, приймаємо c = cmax=123см.
Тоді поперечна сила, яку сприймає бетон у вершині похилої тріщини залізобетонної балки:
.
Перевіряємо умову:
– умова виконується.
Довжина проекції похилої тріщини, якщо qsw=0,68кН/см > qsw,min=0,486кН/см:
Перевіряємо умову:
с0=82cм≤2h0=2·37=74см,
– умова не виконується. Остаточно приймаємо с0=2h0=74см.
Отже, поперечну силу, яку сприймають хомути інтенсивністю qsw=0,68кН/см в межах проекції похилої тріщини, обчислюємо за формулою:
Поперечну силу, яку сприймають разом бетон і поперечна арматура в похилому перерізі, знаходимо за формулою:
=36,1+50,3=86,4кН.
Уточнюємо величину поперечної сили у вершині похилої тріщини, якщо q1=10,83кН/м, c=123см=1,23м:
Остаточно перевіряємо умову:
– умова виконується, несуча здатність другорядної балки в похилому перерізі біля
опори В зліва забезпечується. При очевидному запасі несучої здатності інтенсивність хомутів не зменшуємо, оскільки вони визначені мінімальними конструктивними і технологічними вимогами.
Конструювання балки поперечною арматурою. Остаточно поперечну арматуру приймаємо для всіх каркасів Ø5Вр-І з кроком s1=150мм на приопорних ділянках завдовжки 0,25lsb від опор та відповідно з кроком s2 =300мм на решті довжини балки, додержуючись вимоги, що s2 ≤0,75hsb=0,75·400=300мм і не більше 500мм. Схема армування другорядної балки в крайньому і середньому прольотах наведена на рис. 3.4.
Рис. 3.4. Схема армування другорядної балки в крайньому і середньому прольотах