3.Расчет и конструирование второстепенной балки перекрытия

Для расчета второстепенной балки монолитного ребристого пе­рекрытия, как и при расчете плиты, из перекрытия условно выде­ляется полоса шириной, равная расстоянию между осями второстепенных балок, или ширине плиты в средних пролетах. В таком случае расчет второстепенной балки сводится к расчету мно­гопролетной неразрезной балки таврового профиля, опорами которой являются глав­ные балки и наружные стены. Толщина полки второстепенной балки равна высоте, плиты, h`_f = h_sl = 70мм.

3.1Определение расчетного пролета балки

Для определения расчетного пролета второстепенной балки предварительно, из конструктивных соображений, задаемся размера­ми поперечного сечения главной балки:

h_mb = 1/10*l_mb2 = 1/10*620 = 62(см)

Округляя кратным 10см, принимаем h_mb = 60см

Ширину главной балки принимаем

b_mb= 0,4h_mb= 0,4*60 = 24(см)

Округляя кратным 5 см, принимаем b_mb =25см. Величина опирания второстепенной балки на наружные стены принимается С_sb = 25см.

За расчётный пролёт второстепенной балки принимается:

1) в первом и последнем пролётах - расстояние от середины опирания балки на стенку до наружной грани главной балки:

l_o,sb,1 = l_sb,1 – C+C_sb/2 – b_mb/2= 625 – 20 + 25/2 - 25/2 = 605(см)

2) во втором, третьем и во всех остальных средних пролетах расстояние между наружными гранями главных балок:

l_o,sb,2 = l_sb,2 – 2 b_mb/2 = 625 – 2* 25/2 = 600(см)

2. Сбор нагрузок

Учитывая, что для расчета второстепенной балки условно вы­резали из перекрытия полосу шириной плиты или расстоянием между осями второстепенных балок в средних пролетах, то величина нагрузки на один погонный метр балки будет определяться умножением равномерно распределенной нагрузки на 1 м² пли­ты ( p = g+V) на ширину этой полосы (l­_sl,2) плюс на­грузка от собственного веса одного погонного метра самой балки

P_sb = (P*l­_sl,2+G₁)=[ P*l­_sl,2 + (h_sb - h_sl)*b_sb*g_b]*γ_n=[12,14*1,55 + (0,45-0,07)*0,22*25]*0,95 = 19,95(кН/м)

Кроме этого, для дальнейшего расчета необходимо иметь значение временной и постоянной расчетных нагрузок на 1м балки:

V_sb = V*l_sl,2*g_n = 9,3*1,55*0,95 = 13,69 (кН/м)

g_sb = P_sb – V_sb = 19,95 –13,69 = 6,26(кН/м)

где V принимают из таблицы 1.

2. Построение огибающей эпюры изгибающих моментов и эпюры поперечных сил

Огибающая эпюра - это график изгибающих моментов от внешней полезной нагрузки и собственного веса конструкции при невыгодном загружении ее пролетов.

Огибающую эпюру расчетных изгибающих моментов неразрезной второстепенной балки строят для двух схем загружения:

1) на полную нагрузку (V_sb + g_sb) в нечетных пролетах и условную постоянную нагрузку ( g_sb+ V_sb/4) в четных пролетах;

2) на полную нагрузку( g_sb+ V_sb) в четных пролетах и условную постоянную нагрузку (V_sb + g_sb) в нечетных.

Для построения огибающей эпюры моментов каждый пролет бал­ки разбивают на 5 одинаковых участков ( см прил. 9) Значения изгибающих моментов в каждом сечении балки определяются по формуле

M_sb,ij = b_ij*(g_sb+V_sb)*l²_o,sb,i = b_ij *P_sb* l²_o,sb,i

где :

b_ij - коэффициент, принимаемый по прил.8 и 9 в зависимости от соотношения

V_sb / g_sb ( в нашем примере 13,69/6,26 = 2,19). Значение отношения V_sb / g_sb необ­ходимо округлять до 0,5 по правилам математики;

V_sb ,g_sb - постоянная и временная расчетные нагрузки на один по­гонный метр балки, кН/м;

l_0,sb,i­ – расчетный пролет второстепенной балки, м.

Значения расчетных изгибающих моментов сводятся в табл.2.