Конструктивный расчёт
Расчётные усилия
Проверка размеров бетонного сечения балки
Расчётные характеристики материаллов по СНиП 2.03.01-84*
Бетон
В20: Rb
=11,5МПа ; Rbt
=0,90МПа ;
;
E
=27*10 МПа
Рабочая арматура:A-400 (А-III): 10-40 мм Rs = Rsc=365 МПа, Rsw =285 МПа;
6-8 мм Rs = Rsc=355 МПа , Rsw =290Мпа; E =20*10 МПа;
A-240 (А-I):Rsw =175 МПа, Rs =Rsc=225МПа , E =21*10 МПа.
Расчетный момент по грани опоры (колонны) сечение 400х400мм по оси B:
.
Рабочая высота балки:
Высота сечения главной балки:
Расчетная ширина полки:
Проверка принятых размеров сечения на прочность бетона стенки:
здесь
;
;
Вывод. Принимаем размеры сечения главной балки h=500 мм, b=250 мм.
Расчет по нормальным сечениям
1) Сечение в пролете.
-
н. о. проходит в полке тавра, сечение
считаем как прямоугольное принимая
.
2) Сечение на опоре.
В
опорных сечениях балки действуют
отрицательные моменты, поэтому плита
расположена в растянутой зоне и сечения
рассчитываются как прямоугольные
шириной
.
Таблица 5
Результаты расчета по нормальным сечениям
Момент, Мi кН·см |
Расчет-ная ширина сечения bi, см |
|
|
Площадь поперечного сечения
|
|
|
|
требуемая |
по сортаменту |
||||||
|
230 |
0,034 |
0,983 |
10,02 |
50% 5,01 |
312 3,39 |
5352 |
50% 5,01 |
318 7,63 |
12046 |
|||||
|
230 |
0,023 |
0,988 |
6,6 |
50% 3,3 |
312 3,39 |
5379 |
50% 3,3 |
312 3,39 |
5379 |
|||||
|
25 |
0,286 |
0,827 |
10,79 |
50% 5,4 |
312 3,39 |
10134 |
50% 5,4 |
318 7,63 |
10134 |
|||||
Расчёт по наклонным сечениям
а) Подбор хомутов
В пролёте 2 сосредоточенные силы
На приопорном участке С1 = lпл1– 0,5·b2 = 155 – 0,5·15 = 147,5cм.
На участках примыкающих к колоннам:
С2 = lпл2– 0,5·hcol = 155 – 0,5·40 = 135 cм.
Сmax = 2,5·h0 = 2,5·44 = 110 cм, т.к. Сmax<C1,2, то принимаем С = Сmax = 110 cм.
Расчёт производим из условий: Q< 2,5·Rbt·b·h0; Q≤b4·(1+f)·Rbt·b·h20/C.
Q = 100,05 ≤ 2,5·Rbt·b·h0 = 2,5·0,09·0,9·25·44 = 222,75 кН
Так
как
,
принимаем
.
f =0,75·(b'f–b)·h'f /(b·h0) = 0,75·(43-25)·6/(25·44) = 0,07 ≤0,5;
Принимаю f = 0,07; b4 = 1,5 –для тяжёлого бетона.
Q = 100,05 ≥1,5·(1 + 0,07)·0,9·0,09·25·442 /110 =57,2 кН
Так как одно из условий не выполняется, то поперечную арматуру устанавливаем по расчету.
.
.
.
.
.
.
Так
как
,
принимаем
.
.
Так как
.
.
Условие
не выполняется, принимаем
.
По конструктивным требованиям подбираем шаг хомутов (п. 5.27 СНиП 2.03.01-84)
На приопорном участке:
1)
;
2)
;
3)
.
Задаем
шаг хомутов
.
В пролете:
1)
;
2) .
Задаем
шаг хомутов
.
Поперечные
стержни из стали класса А-I(А240)
(
).
Число каркасов у крайней опоры
.
Требуемая площадь поперечного сечения одного хомута:
.
Принимаем
хомуты
.
Таблица 6
Определение длин анкеровок обрываемых стержней
-
Шаг хомутов,
Диаметр обрываемого стержня, см
Длины анкеровок,
Принятое значение
70,5
3
15
0,99
1,2
41,61
24
42
100,05
6
35
0,85
1,2
64,85
24
65
100,05
6
15
1,98
1,2
31,27
24
32
88,52
6
15
1,98
1,2
28,35
24
29
88,52
6
35
0,85
1,2
58,07
24
59
82,51
6
35
0,85
1,2
54,53
24
55
82,51
6
15
1,98
1,2
26,84
24
27
99,23
6
15
1,98
1,2
31,06
24
32
99,23
6
35
0,85
1,2
64,37
24
65
70,5
3
15
0,99
1,2
41,61
24
42
б) Проверка необходимости установки отгибов.
.
.
.
.
Установка отгибов не требуется.
в) Расчет на отрыв.
Сбор нагрузок без учета главной балки, кН/м
G1 = Gпол/ lпл2+ Gпл/ lпл2 + Gвб/ b2 = 8,99/1,55 + 10,82/1,55 + 5,23/0,15 =47,65 кН/м.
v = V/ lпл2 = 55,06/1,55 = 35,52 кН/м
Расчетная нагрузка: G1 + V = 47,65+35,52 = 83,17 кН/м2.
Момент
от второстепенной балки:
,
где
-
расчетная длина пролета второстепенной
балки.
.
Рис. 7. К расчету главной балки на отрыв
.
Высота
сжатой зоны:
.
.
Длина
зоны отрыва:
Отрывающая
сила:
.
Требуемая площадь сечения стержней:
.
Принимаю
1 сетку с вертикальными стержнями
16А-400
.
Шаг 100 мм.