2.5 Расчет и конструирование многопролетной второстепенной балки.

2.5.1. Определение расчетных пролетов и нагрузок

Второстепенную балку будем рассчитывать как пятипролетную неразрезную балку, опорами для которой служат главные балки.

Расчетные пролеты и нагрузки: для средних пролетов

м.

Для крайних пролетов

см.

Нагрузка на второстепенную балку собирается с полосы, равной шагу второстепенных балок, т.е. 2,0 м.

Нагрузка от веса пола и плиты перекрытия (см. табл.2.7).

2,51 х 2 = 5,02 кН/м;

от веса ребра второстепенной балки

0,2 (0,4 - 0,06) 2,5 х 9,81 = 1,67 кН/м.

Суммарная постоянная нагрузка с учетом коэффициента надежности по назначению =0,95, будет

кН/м.

Временная нагрузка

кН/м.

Полная нагрузка на балку

кН/м.

2.5.2 Определение изгибающих моментов и перерезывающих сил

Усилия от нагрузок: в первом пролете

кН·м;

на первой промежуточной опоре

кН·м.

В средних пролетах и на средних опорах

кН·м.

Отрицательные моменты в средних пролетах определяются по огибающей эпюре моментов. В расчетном сечении в месте обрыва надопорной арматуры (на расстоянии 0,25  от опоры В) этот момент определим по формуле кН·м, где  = 0,02189 – коэффициент, принятый по табл. 2.4 в зависимости от отношения

Определим поперечные силы у грани опоры

На крайней опоре

кН;

Таблица 2.4

	0,5	1,0	1,5	2,0	2,5	3,0	3,5	4,0	4,5	5,0
	0,019	-0,0275	-0,0343	-0,0388	-0,0418	-0,0443	-0,0465	-0,0478	-0,0488	-0,05

на первой промежуточной опоре слева

кН;

на первой промежуточной опоре справа и на всех остальных опорах слева и справа

кН.

2.5.3. Проверка принятой высоты сечения балки

Минимальную рабочую высоту сечения балки уточним по моменту на первой промежуточной опоре, принимая 4, тогда _m = 0,289 4, табл. 3.1.

На опоре при действии отрицательного изгибающего момента сечение балки принимается прямоугольным с шириной ребра b = 200 мм. Имеем:

мм.

Полная высота сечения

мм.

Принимаем h = 200 мм; h₀ = 200 – 30 = 170 мм.

2.5.4. Расчет прочности нормальных сечений и подбор арматуры

При расчете на положительные моменты сечение балки работает как тавровое. Найдем отношение

, следовательно, ширину полки таврового сечения примем меньшему из двух значений:

см,

Принимаем =220 см.

Сечение в первом пролете (М=26,38кН·м):

По табл. 3.1 [4] т.е. нейтральная ось проходит в сжатой полке; ,

мм².

Принимаем 2  18 А, A_S= 509>431,6 мм².

Крайние пролеты будем армировать двумя каркасами КР1 с одним продольным стержнем d = 18 мм в каждом каркасе. Верхние стержни принимаем конструктивно 2  10 А.

В средних пролетах М₂ = М₃ = 17,79 кНм;

мм².

Принимаем 214 А, (А_S= 308 мм² > 289,6 мм²).

Продольные стержни будем располагать в один ряд по одному стержню в двух каркасах КР2. Верхние стержни этих каркасов необходимо определить по расчету на действие отрицательного момента

Имеем:

мм².

Принимаем 210 А, (А_S= 157мм² > 105,02 мм².).

На промежуточной опоре М_В = -20,72 кН·м;

мм².

На опоре второстепенная балка армируется двумя гнутыми сетками С3 с двумя продольными рабочими стержнями каждая (4Ø12 А-III, А_S=4,52 см²> 4,05 см²). Поперечные гнутые стержни принимаем Ø5ВрI с шагом 350 мм.

На средних опорах второстепенной балки М_с = 17,79 кНм;

Принимаем две гнутые сетки С4 и С5 с тремя и двумя продольными рабочими стержнями Ø10А-III (5Ø10A-III, A_S = 393 мм²>331 мм².)

Поперечные гнутые стержни Ø3ВрI с шагом 350 мм.

Сетки С3, С4, С5 укладывают вдоль второстепенных балок со смещением на 1/3 и 1/4 пролета от оси главной балки, поэтому длина сеток составляет