Ііі. 2. Міцність нормальних перерізів

Площа поперечного перерізу поздовжніх робочих стержнів в крайніх прольотах

α_т= =0,047.

Коефіцієнту α_m=0,047 відповідає значення коефіцієнта ζ=0,95.

A_S1= =639,95мм².

Потрібна кількість та діаметр стержнів арматури:

2∅14А400С та 2∅16А400С, A_S1=710>639,95мм^2..

Верхню робочу арматуру приймаємо конструктивно: 2∅10А400С.

На опорі В:

α_т= =0,167.

Коефіцієнту α_m=0,167 відповідає значення коефіцієнта ζ=0,908

A_SВ= =526,05мм².

Потрібна кількість та діаметр стержнів арматури:

4∅14А400С, A_SB=615>526,05мм^2..

В середніх прольотах:

α_т= =0,032.

Коефіцієнту α_m=0,032 відповідає значення коефіцієнта ζ=0,95

A_S2= =458,76мм².

Потрібна кількість та діаметр стержнів арматури:

2∅12А400С та 2∅14А400С, A_S2=534>458,76мм^2..

Площу і кількість верхніх стержнів середніх прольотів визначаємо із розрахунку середнього значення від’ємного моменту в перерізах 6 і 7.

M_min1=-(27,48+8,25)/2=-17,86кНм

Верхню арматуру визначаємо по моменту М_min1=-17,86кНм. В цьому випадку поличка таврового перерізу знаходиться в розтягнутій зоні, тому переріз розраховується як прямокутний з шириною b. При двохрядному розташуванні арматури приймають а=50мм. Тоді d=h-а=400-50=350,

α_т1= =0,05.

Коефіцієнту α_m=0,05 відповідає значення коефіцієнта ζ=0,95

A_S3= =143,13мм².

Потрібна кількість та діаметр стержнів арматури:

2∅10А400С, A_S3=157>143,13мм^2..

На опорі С:

α_т= =0,032.

Коефіцієнту α_m=0,032 відповідає значення коефіцієнта ζ=0,95

A_S2= =458,76мм².

Потрібна кількість та діаметр стержнів арматури:

2∅12А400С та 2∅14А400С, A_S2=534>458,76мм^2..

Ііі.3 Розрахунок похилих перерізів

Максимальна перерізуюча сила на опорі В зліва V_Ed=89,49кН, b_w=200мм, h=400мм, f_cd=14,5МПа, f_ck,prism=18,5МПа, f_yd=365МПа, f_ywd=285МПа, γ_c=1,3.

Робоча висота перерізу другорядної балки на опорі d=h-а=400-40=360мм.

Перевірка необхідності розрахунку поперечної арматури:

k=1+ =1+ =1,74‹2,0

Процент армування повздовжньої арматури:

p₁=A_S1/b_w•d=710/200•360=0,0099;

σ_cp=N_Ed/A_c=0, так як N_Ed=0

С_Rd=0,18/γ_c=0,18/1,3=0,14

Розрахункова величина опору зсуву бетонного перерізу

V_Rd,c=(C_Rd,c•k•(100•p₁•f_ck,prism)^1/3+k₁•σ_cp)•b_w•d=(0,14•1,8•(100•0,0099•18,5)^1/3+0,15•0)•200•360= =46,31кН

V_Ed=89,23›V_Rd,c=46,31; поперечну арматуру підбираємо за розрахунком.

z=0,9•d=0,9•360=324мм

а_cw=1; так як N_Ed=0

Коефіцієнт зниження міцності бетону при зсуву

ν₁=0,6•(1-f_ck,prism/250)=0,6•(1-18,5/250)=0,556

Визначаємо V_Rd,max при значенні θ=45⁰

V_{Rd,max(45◦)}=а_cw•b_w•z•ν₁•f_cd/(ctgθ+tgθ)=1•200•324•0,556•14,5/(ctg45⁰+tg45⁰)=261020,9H

V_Ed=89,23‹V_{Rd,max(45◦)}=261,02кН

Визначаємо V_Rd,max при значенні θ=21,8⁰

V_{Rd,max(21,8◦)}=а_cw•b_w•z•ν₁•f_cd/(ctgθ+tgθ)=1•200•324•0,547•14,5/(ctg21,8⁰+tg21,8⁰)=180,01кH

V_{Rd,max(21,8◦)}=180,01>V_Ed=89,23 шукаємо арматуру A_sw при куті θ=21,8⁰; призначаємо діаметр поперечних стержнів ≥⌀_{повзд.ст.}/4=16/4=4мм; призначаємо ⌀_{попер.ст.}=6мм, кількість стержнів у перерізі n=2, отже площа поперечних стержнів у перерізі A_sw=2•3,14•6²/4=56,52мм². Приймаємо стержень ⌀10А400С, A_sw=78,9>39,25мм².

Крок поперечних стержнів:

S=A_sw•z•f_ywd•ctg21,8⁰/V_Ed=78,9•324•285•ctg45⁰/89232,6=204,1мм.

Приймаємо S=200мм.

Процент армування поперечної арматури:

p=A_sw/S•b_w=78,9/200•200=0,00197

Мінімальний процент армування поперечної арматури:

p_min=(0,08•√f_cd)/f_yd=(0,08•√14,5)/365=0,00197

p=0,00197›p_min=0,000835

ІV Розрахунок і конструювання головної балки

ІV.1. Розрахункова схема, розрахункові прольоти, навантаження

Головна балка двопролітна, завантажена сконцентрованими навантаженнями.

Крайні опори балки є стіни споруди, середі – колони.

При глибині защемлення головної балки в стіну на с=380мм розрахункові прольоти становлять:

у крайніх прольотах l₀₁=6000-200/2-380/2=5710мм.

Рис. ІІ.8. Конструктивна і розрахункові схеми балок

Маса головної балки зводиться до сконцентрованого навантаження, прикладеного в місцях обпирання другорядних балок. При перерізі головної балки b×h=300×600мм навантаження становить від маси:

головної балки з ділянки довжиною l₀₂=2050мм

b•(h-h_f)•l₀₂•ρ•9,81•γ_n•γ_f=0,3•(0,6-0,06)•2,05•2,5•9,81•1,0125•1,05=5.97кН;

другорядних балок

b_д.б.•(h_д.б.-h_f)•l_д.б.•ρ•9,81•γ_n•γ_f=0,2•(0,4-0,06)•6,2•2,5•9,81•1,0125•1,05=11.37кН;

конструкції підлоги і плити gl₁z=3,35•6,0•2,05=4.57кН.

Загалом: G=5.97+11.37+42.57=59.92кН.

Тимчасові розрахункові навантаження, які передаються як сконцентровані сили через другорядні балки,

V=v_n•l_д.б.•l₀₂•γ_n•γ_f=6,7•6,2•6,0/2•1,0125•1,2=172,68кН.