4. Маркировка балок

Железобетонная балка обозначается маркой в соответствии с тре­бованием ГОСТ 20372-86. Балки настоящего выпуска обозначены марками, в которых указаны индекс, номинальный пролет и категория балки на несущую способность.

Маркировка проектируемой балки:

Пр-21Г-20, где

Пр - промежуточная балка с нормальными свесами плиты;

(Кр – крайняя балка с нормальными свесами плиты; Пр^к - промежуточная балка, стоящая на месте крайней)

18 (12, 15, 21, 24, 33, 41) – длина балки в метрах.

Г (П) – горизонтальные пучки, полигональные пучки.

5,6,7,9,10,12,14,20,26 – количество пучков или прядей напрягаемой арматуры.

УК – балки с уменьшенными свесами плиты.

Кроме этого должна быть предусмотрена маркировка балок:

А) по марке бетона на морозостойкость – 200,300,

Б) по расчётной температуре воздуха наиболее холодных суток, где будут эксплуатироваться балки до -30˚, до -40˚, до -50˚, ниже -50˚.

5. Эскиз конструкции в аксонометрии

Выбранная схема армирования конструкции представлена на листах графического материала.

6. Расчёт массы балки

Расчёт массы балки произведён на основе исходных данных с учётом выбранного варианта армирования, включая массу закладных деталей и других арматурных элементов (фиксаторов и стяжек). Двускатная балка обозначается маркой в соответствии с требованием ГОСТ 20372-86.

Принимаем сечение балки за тавровое. Площадь поперечного сечения состоит из площади верхней полки S₁, стойки S₂ , нижней части S₃

S₁ = 0,120·1,8 = 0,216 м² ;

S₂ = 0,24·1,36 = 0,3264 м²;

S₃ = 0,12·0,62 = 0,075 м²;

Общая площадь: S_Б = 0,216 + 0,3264 + 0,075 = 0,6174 м²

Объём балки: V_Б = l·S_Б = 21·0, 6174 = 12,9654 м³.

Балки изготавливаем из тяжелого бетона средней плотности 2,4т/м3 включительно.

Масса бетона в балке: M_б = V_Б·ρ_б = 12,9654м³·2,4т/м³ = 31,12 т.

Масса стали в балке состоит из массы напрягаемой арматуры М₁, массы ненапрягаемой арматуры М₂ и массы закладных деталей М₃: М_с = М₁ + М₂ + М₃. Расчет массы стали приведен в разделе 7.

М₁ = 650,3 кг, М₂ = 1238,2 кг, М₃ = 38,6 кг.

М_с = 650,3 + 1238,2 + 38,6 = 1927,1 кг ≈ 1,93 т.

Общая масса балки: М_Б = M_б + М_с = 31,12 т + 1,93 т = 33,047 т

7. Выбор варианта армирования, расчёт массы металла

Спецификация напрягаемой арматуры в балке представлена в таблице 7.1

Таблица 7.1.Спецификация семипроволочных прядей и спиралей в балке

№ п/п элементов	Профиль	Длина	Количество	Общая длина
	мм	м	шт	м
1	Ø15П7	13200	4	88,8
2	Ø15П7	13200	6	133,2
3	Ø15П7	13200	8	177,6
4	Ø15П7	13200	8	177,6
5	Ø6АI	1500	52	78,0

Общая масса стали, состоящей из напрягаемой арматуры, в балке приведена в таблице 7.2.

Таблица 7.2.Выборка стали на одну балку

№ п/п	Профиль	Общая длина	Вес пог. м	Общий вес
	Мм	м	кг	кг
1	Ø15П7	577,2	1,11	641,0
2	Ø6АI	78,0	0,222	17,3
Итого				650,3

Итого, масса стали напрягаемой арматуры в балке М₁ = 650,3 кг.

В случае использования ненапрягаемой арматуры в балке мы должны проармировать балку по двум вариантам. В первом варианте необходимо взять арматуру класса А-II, во втором варианте армируем балку арматурой класса А-III. Спецификации армирования по двум вариантам приведены в таблицах 7.3 и 7.4.

Таблица 7.3.Армирование балок с использованием стали класса А-II

Профиль мм	Масса, кг
	Арматурная сталь		Полосовая сталь	Всего
	Класса A-I	КлассаA-II
Ø 6 А I	43,3	-	--	43,3
Ø 8 A I	250,7	-	-	250,7
Ø 32 A I	70,8	-		70,8
Ø 10 A II	-	45,2	-	45,2
Ø 12 A II	-	489,6	-	489,6
Ø 14 A II	-	281,0	-	281,0
Ø 16 A II	-	187,2	-	187,2
- 300x12	-	-	32,2	32,2
Итого	364,8	1003,0	32,2	1400,0

Масса стали ненапрягаемой арматуры в армировании по первому варианту составляет 1400,0 кг.

Таблица 7.4.Армирование балок с использованием стали класса А-III

Профиль мм	Масса, кг
	Арматурная сталь		Полосовая сталь	Всего
	КлассаA-I	КлассаA-III
Ø 6 А I	43,3	-	-	43,3
Ø 8 A I	250,7	-	-	250,7
Ø 32 A I	70,8	-	-	70,8
Ø 10 A III	-	181,8	-	181,8
Ø 12 A III	-	472,2	-	472,2
Ø 16 A III	-	187,2	-	187,2
- 300x12	-	-	32,2	32,2
Итого	364,8	841,2	32,2	1238,2

Масса стали ненапрягаемой арматуры в армировании по второму варианту составляет 1238,2 кг.

Принимаем наиболее экономичный вариант армирования с использованием арматуры класса А-III, масса стали – М₂ =1238,2 кг.

Расход металла на закладные детали представлен в таблице 7.5.

Таблица 7.5.Выборка стали на один элемент

Наименование	Марка позиц.	Профиль	Общая длина, м	Масса одного. п.м.	Общ. масса, кг	Свар-ные швы, п.м.
Закладная деталь	М-1	Ø16 АΙΙ	0,52	1,58	1,6	0,6
		-300×12	0,57	28,26	16,1
Стяжки	9	Ø6АΙ	0,16	0,222	0,036	-
	10	Ø6АΙ	0,2	0,222	0,045	-
	11	Ø6АΙ	0,25	0,222	0,056	-
	12	Ø6АΙ	0,3	0,222	0,067	-
Отдельный стержень	13	Ø12АΙI	0,5	0,888	0,45	-

Итого, вес стали на закладные детали составляет: М₃ = (1,6 + 16,1)·2 + 0,036·2 + 18·0,045 + 4·0,056 + 4·0,067 + 4·0,45 = 38,6 кг.