- •Кафедра гтс, к и г
- •Проектирование монолитной железобетонной плиты.
- •Проектирование второстепенной балки
- •1. Определение предварительных размеров элементов перекрытия
- •2. Определение расчетных нагрузок на второстепенную балку
- •3. Расчет балки по нормальным сечениям
- •4. Расчет балки по наклонным сечениям
- •Проектирование главной балки
- •1. Действующие силы
- •2. Вычисление ординат объемлющих эпюр м и q
- •Опора в
- •Первый пролет
- •Средний пролет
1. Определение предварительных размеров элементов перекрытия
Размеры сечения второстепенной балки:
- высота hВ= 0,40 м
- ширина bВ= 0,15м
Размеры сечения главной балки:
- высота
- ширина
Расчетные пролеты второстепенной балки:
- крайние пролеты
- средние пролеты
Второстепенная балка |
hв = 400 мм; bв = 150 мм |
Главная балка |
hг = 600 мм; bг = 300 мм |
Расчетные пролеты второстепенной балки |
l1 = 5725 мм; l2 = 5700 мм |
2. Определение расчетных нагрузок на второстепенную балку
Таблица 2
Нагрузка на второстепенную балку, Н/м2
Наименование
|
Нормативная, Н/м2 |
Коэффициент надежности |
Расчетная, Н/м2 | |
по назначению сооружения γn |
по нагрузке γf | |||
Постоянная 1. Вес пола, плиты и перегородок |
|
|
|
3595 |
2. Собственный вес балки |
638 |
0,95 |
1,1 |
667 |
|
g=4262 | |||
Временная 3. От плиты |
|
|
|
υ=4541 |
Погонные расчетные нагрузки на балку:
постоянные
временные
3. Расчет балки по нормальным сечениям
Максимальный изгибающий момент действует в сечении у опоры В, который определяется с соответствующим значением коэффициента β=0,091 по зависимости:
Высота балки определяется на действие изгибающего момента МВ= 52,52 кНм. Предварительно задается значение α = 50 мм, исходя из требуемой толщины защитного слоя (10 мм) над арматурой сетки плиты, толщины сетки и толщины каркаса второстепенной балки.
Из условия экономичности принимается ξ =0,50, А0=0,375.
Принимаем hВ=0,40 м,bВ=0,15 м, что позволит не изменять расчетные пролеты плиты.
Определение ординат объемлющей эпюры изгибающих моментов
Ординаты объемлющей эпюры М (с учетом их пластического перераспределения) подсчитываются по формуле:
Для положительных ветвей эпюры М коэффициенты βпо соотношениюснимаются с рисунка, для отрицательных ветвей в средних пролетах выбираются из таблицы «Коэффициенты для построения объемлющей эпюры М» для точек через 0,2 пролета. Отрицательная ветвь эпюры М первого принята линейной и определяется нулевой точкой по коэффициенту α = 0,200. Вычисления ординат эпюры приведены в таблице 3.
Таблица 3
Ординаты объемлющей эпюры М.
Номера точек |
g+υ, кН/м |
Длина пролета, м |
(g+υ)l2, кНм |
β+ |
β- |
Изгибающие моменты,кНм | |
М+ |
М- | ||||||
0 |
17,61 |
5,725 |
577,18 |
0 |
|
0 |
|
1 |
0,065 |
|
37,52 |
| |||
2 |
0,090 |
|
51,95 |
| |||
М1max |
0,091 |
|
52,53 |
| |||
3 |
0,075 |
|
43,29 |
| |||
4 |
0,020 |
|
11,55 |
| |||
5 |
|
-0,091 |
|
-52,53 | |||
6 |
5,700 |
572,15 |
0,018 |
-0,035 |
10,30 |
-20,03 | |
7 |
0,058 |
-0,005 |
33,19 |
-2,87 | |||
М2max |
0,0625 |
|
35,76 |
| |||
8 |
0,058+0,001 |
|
33,76 |
| |||
9 |
0,018 |
-0,018 |
10,30 |
-10,30 | |||
10 |
|
-0,062 |
|
-35,48 | |||
11 |
0,018 |
-0,013 |
10,30 |
-7,45 | |||
12 |
0,058/0,013 |
|
33,19/7,44 |
| |||
М3max |
0,0625 |
|
35,76 |
| |||
13 |
0,058/0,013 |
|
33,19/7,44 |
| |||
14 |
0,018 |
0,013 |
10,30 |
-7,45 | |||
15 |
|
-0,062 |
|
-35,48 |
Определение расчетных поперечных сил
На крайней опоре:
На первой промежуточной опоре слева:
На первой промежуточной опоре справа и на всех остальных опорах слева и справа:
Расчет арматуры
Опора В
Сечение балки для расчета принимается прямоугольное, т.к. полка расположена в растянутой зоне.
;
Задаю: ;
;
;
Принимаю ξ =0,508; η=0,744 (выбранноеблизко к интервалу)
Принимаю:
продольную арматуру - 220 А-(As=6,28см2);
поперечную арматуру по условиям свариваемости - 6 А-I.
Уточняю значение а.
тогда
Принимаю ξ =0,496; η=0,752
Окончательно принимаю:
продольную арматуру - 218 А-(As=5,09 см2);
поперечную арматуру - 6 А-.
Уточняю значение а.
тогда
Принимаю ξ =0,49; η=0,755
Окончательно принимаю:
продольную арматуру - 218 А-(As=5,09 см2);
поперечную арматуру - 6 А-.
Опора С
Сечение балки для расчета принимается прямоугольное.
Задаю: ;
;
;
Принимаю ξ =0,303; η=0,848 (необходимо, чтобы выбранноевходило в интервал)
Принимаю:
продольную арматуру - 216 А-(As=4,02см2);
поперечную арматуру - 6 А-.
Уточняю значение а
тогда
Принимаю ξ =0,291; η=0,854 ( значениеблизко к интервалу.)
Окончательно принимаю:
продольную арматуру - 216 А-(As=4,02 см2);
поперечную арматуру - 6 А-.
Первый пролет
Сечение балки для расчета принимается тавровое, т.к. полка расположена в сжатой зоне
;
;
;
;
;
Задаю: ;
Определяем несущую способность балки при полностью сжатой полке:
- нейтральная ось расположена в полке, и сечение рассматривается как прямоугольное с размерами(1,9 х 0,40 м)
;
Принимаем ξ =0,03;η=0,985.
Принимаю:
продольную арматуру - 218 А-(As=5,09см2);
поперечную арматуру - 6 А-I.
Уточняю значение а,согласно рис. 7.
;
Принимаем ξ =0,028;η=0,986.
Окончательно принимаю:
продольную арматуру - 216 А-(As=4,02 см2);
поперечную арматуру - 6 А-;
монтажную арматуру - 8 А-.
Средний пролет
Сечение балки для расчета принимается тавровое, т.к. полка расположена в сжатой зоне.
;
;
;
;
Задаю: ;
Определяем несущую способность балки при полностью сжатой полке
- нейтральная ось расположена в полке и сечение рассматривается как прямоугольное с размерами(2,0 х 0,40 м)
.
Принимаю ξ =0,019;η=0,995.
Принимаю:
продольную арматуру - 214 А-(As=3,08см2);
поперечную арматуру - 6 А-.
Уточняю значение а.
;
;
Принимаем ξ =0,018;η=0,991.
Окончательно принимаю:
продольную арматуру - 214 А-(As=3,08 см2);
поперечную арматуру - 6 А-.
Расчет арматуры на действие отрицательных моментов в средних пролетах
Балка рассчитывается как прямоугольная с размерами сечения
Задаю: ;
;
Принимаем ξ =0,0195;η=0,99.
Принимаю:
продольную арматуру - 212А-();
поперечную арматуру - 6 А-I.
Уточняю значение а:
;
Значение а совпадает с заданным.
Окончательно принимаю:
продольную арматуру - 212А-();
поперечную арматуру - 6 А-I.