4. Розрахунок міцності нормальних перерізів лотока

Лоток контактує з водою, тому розрахунок ведемо згідно [2].

Розрахунками міцності лотока по нормальним перерізам визначають площу поперечного перерізу арматури в прольотах і на опорах.

Рис. 3.1. До розрахунку лотока:

а – розрахункова схема лотока; б – епюра згинаючих моментів; в – епюра поперечних сил.

Площу арматури обчислюють як для згинальних моментів прямокутного перерізу шириною b_s=100 см і висотою h_s=11 см (рис.3.2)

Рис.3.2 Розрахункові перерізи плити лотока в прольоті (а) і на опорі (б)

Робоча висота перерізу

де t_b – товщина захисного шару бетону (приймаємо 2 см);

d – діаметр робочої арматури (приймаємо 8 мм).

Визначаємо потрібну площу арматури на опорах і в прольотах за відповідним згинаючим моментом.

Опора 0: М₀=2,88 кНсм.

Визначаємо коефіцієнт

Тут і далі число 10 – коефіцієнт, який враховує співвідношення одиниць і кН/см²=10 МПа.

За табл. додатка 5[5] за ₀=0,046 знаходимо =0,977 і =0,050. Для бетону класу В15 і арматури класу А-ІІІ граничне значення відносної висоти стиснутої зони бетону _g=0,65 (додаток 8 [5]). Так як =0,046<_R=0,65, стиснута арматура за розрахунком не потрібна.

Потрібна площа перерізу розтягнутої арматури

Приймаємо 56 А-ІІІ (А=1,41 см² додаток 6 [5]).

Процент армування , що більше мінімального проценту армування для згинальних елементів _min= 0,05%

Для інших матеріалів арматура підібрана аналогічно і прийнята:

а) на опорі І: 58 А-ІІІ (А=2,51см²);

б) на опорі 0-І: 56 А-ІІІ (А=1,41см²);

в) на опорі І-2: 56 А-ІІІ (А=1,41см²).

4. Розрахунок міцності похилих перерізів лотока

Розрахунок на міцність похилих перерізів можна не виконувати за умови QQ_b, де Q – максимальне поперечне зусилля в плиті лотока. Q=16,93 кН (див. рис.3.1 в).

Q_b – поперечне зусилля, яке сприймає бетон стиснутої зони в похилому перерізі і визначається за формулою

Q_b=_2­R_btb_sh₀t_g,

де

тут  - коефіцієнт армування в перерізі,

;

tg =1, тоді

Q_b=0,740,751008,61/10=47,2кН.

Перевіряємо умову QQ_­b, 16,93 кН<47,2кН.

Умова виконана. Міцність похилих перерізів забезпечена.

3.6.Конструювання лотока

Лотік армуємо окремими зварними сітками довжиною на елемент. Розподільну арматуру приймаємо 6 АІ з кроком 250...350 мм.

Для сприймання зусиль, які виникають під час транспортування і монтажу, нижню сітку днища лотока робимо довжиною на елемент.

Стінки лотока з зовнішньої сторони армуємо сітками за конструктивними вимогами. Ці сітки сприймають зусилля від тиску вітру, у випадку, коли вода в лотоку відсутня. Вути армуються окремими стержнями, діаметр і крок яких приймають рівними діаметру і кроку робочої арматури стінки.

3. Розрахунок і конструювання другорядної балки.

4.1. Визначення навантажень на балку і її статичний розрахунок.

Розрахунку підлягає одна з середніх балок, як найбільш навантажена (рис.2.1.). Розрахункова схема – одно пролітна балка з консоллю, яка сприймає рівномірно розподілене навантаження від власної ваги, ваги дна лотока і води (рис.4.1.а). Навантаження на 1м довжини балки дорівнює

q_b=ql_s+g_bb_bh_b_fb=

=155002+1025000,150,51,1=33160Н/м=33,16кН/м.

де q- розрахункове навантаження на лоток (див. п.3.1);

l_s – віддаль між осями другорядних балок;

другий додаток – навантаження від власної ваги балки.

Після статичного розрахунку будуємо епюри Q і М (рис. 4.1б, в)