2.3. Расчетная схема балки.

Расчетная схема второстепенной балки и эпюры усилий показаны на рисунке 7.

Рисунок 7 – Расчетная схема второстепенной балки, эпюры усилий

Характерные ординаты эпюр усилий:

Изгибающий момент в крайнем пролете:

Изгибающий момент на первой промежуточной опоре:

Изгибающий момент в остальных пролетах и на остальных промежуточных опорах:

Ордината отрицательной ветви эпюры моментов на расстоянии 0,4L от промежуточной опоры определяется в зависимости от отношения временной и постоянной нагрузок на балку:

Ордината эпюры моментов:

Характерные ординаты эпюры поперечных сил.

Поперечная сила на свободной опоре:

Поперечная сила на первой промежуточной опоре слева:

Поперечная сила на первой промежуточной опоре справа:

2.4. Расчет армирования нормальных сечений.

Расчетные данные:

Бетон конструкции тяжелый естественного твердения класса В20.

Расчетное сопротивление бетона сжатию (призменная прочность) МПа.

В пролетах второстепенная балка армируется сварными каркасами.

Продольная рабочая арматура из стержней класса А400 диаметром 10 мм и более c расчетным сопротивлением .

Конструктивная арматура из стержней класса А240 имеет расчетное сопротивление .

На промежуточных опорах второстепенная балка армируется сварными рулонными сетками, которые раскатываются вдоль главных балок. Рабочая арматура сеток из проволоки класса Вр-I диаметром 3, 4, 5 мм.

Сечение в первом пролете

В сечениях балки, где действуют положительные моменты, плита оказывается в сжатой зоне, расчетное сечение балки представляет собой тавр. Ширину полки тавра принимаем равной шагу второстепенных балок.

Высота сжатой зоны сечения определяется из предположения, что ее граница проходит в полке.

Параметр:

Относительная высота сжатой зоны:

Поскольку высота сжатой зоны , то граница сжатой зоны действительно проходит в полке.

Требуемое сечение арматуры:

Принимаем 2Ø20 А400 с A_s =628 мм²

Сечение в среднем пролете.

Высоту сжатой зоны сечения также определяем из предположения, что ее граница проходит в полке.

Параметр:

Относительная высота сжатой зоны

Требуемое сечение арматуры

Принимаем 2Ø16 А400 с A_s =402 мм² .

Сечение на первой промежуточной опоре.

На опорах балки действуют отрицательные моменты и плита оказывается в растянутой зоне. Сечение рассчитывается как прямоугольное.

Параметр:

Относительная высота сжатой зоны:

Проверяем условие, ограничивающее высоту сжатой зоны. Упругая деформация арматуры соответствует пределу текучести:

Граничная относительная высота сжатой зоны:

Условие выполняется.

Определяем необходимую площадь растянутой арматуры:

На одну сетку

.

На 1 метр сетки приходится

.

Принимаем рулонные сетки с поперечным направлением рабочих стержней марки

с .

Сечение на остальных промежуточных опорах.

Параметр:

Относительная высота сжатой зоны

Требуемое сечение арматуры

На одну сетку . На 1 метр сетки приходится .

Принимаем рулонные сетки с поперечным направлением рабочих стержней марки

с .

В пролетах балки отрицательные моменты воспринимаются монтажной арматурой каркасов.

Параметр:

Относительная высота сжатой зоны

Требуемое сечение арматуры

Фактически имеем 2Ø10 А240 с A_s =157 мм², что больше требуемого.