Расчет прочности наиболее опасного сечения балки на действие поперечной силы у опоры слева.

По приложению 5 из условия сварки принимаем поперечные стержни диаметром 6мм класса А-I (R_sw=175 МПа, Е_s=210000 МПа), число каркасов-2 (А_sw=2•50,3=100,6 мм²). Назначаем максимально допустимый шаг поперечных стержней S=150 мм согласно требованиям [2, п.5.27].

Рис.4 К расчету прочности наклонного сечения у опоры.

— Поперечная сила на опоре Q_max=51,87 кН, фактическая равномерно распределенная нагрузка q₁=19 кН/м, бетон тяжелый класса В20, R_b=7,65 МПа, R_bt=0,675 МПа, Е_b=23•10³ МПа.

По условию (72) проверим прочность наклонной полосы [2]. определяем коэффициенты _w1 и _b1:

_w=A_sw/(b•S)=100,6/(160•150)=0,0041; =E_s/E_b=210000/23000=9,1 отсюда _w1=1+5•_w=1+5•9,1•0,0041=1,186<1,3; для тяжелого бетона =0,01; _b1=1-•R_b=1-0,01•7,65=0,923

Тогда 0,3•_w1•_b1•R_b•b•h₀=0,3•1,186•0,923•160•370•7,65=

=148>Q_max=51,87кН, т. е. прочность наклонной полосы обеспечена.

— По условию (75) проверим прочность наклонного сечения по поперечной силе [2]. Определим величины М_b и q_sw.:

_b2=2; т.к. b_f-b=1676-60=1616мм>3h_f=3•80=240 мм, принимаем b_f-b=240 мм, тогда _f =0,75• (b_f-b)•h_f/(b•h₀)=0,75•240•80/(160•370)=0,24<0,5;

М_b=_b2• (1+_f)•R_bt•b•h₀²=2• (1+0,24)•0,675•370²•160=36,78 кН/м; q_sw=R_sw•A_sw/S=175•100,6/150=117,4 кН/м

— Определим значение Q_{b, min}, принимая _b3=0,6:

Q_{b, min}=_b3• (1+_f) •R_bt•b•h_o=0,6•1,24•0,675•160•370=29,7 кН.

Поскольку Q_{b, min}/(2•h_o)=29,7/(2•0,37)=40,17кН/м<q_sw=117,4кН/м, не корректируем значение М_b.

Согласно п. 3.32 [3] определяем длину проекции опасного наклонного сечения с. Так как 0,56q_sw=0,56•117,4=65,7 кН/м>q₁=19 кН/м, значение с определяем только по формуле Поскольку с=1,39м<(_b2 /_b3) / h₀ =(2/0,6)•0,37=1,23м, то с=1,39м.Тогда Q_b= М_b /с=36,78 /1,39=26,46кН, Q= Q_max - q₁ •c=51,87-19•1,39=25,46кН

Длина проекции наклонной трещины будет равна м<2• h₀=2•0,37=0,74м то с₀=0,313м, тогда Q_sw =q_sw•c₀=117,4•0,313=36,78кН

Проверяем условие (75) [2]: Q_b+ Q_sw=26,46+36,78=63,24кН> Q=25,46кН, т.е. прочность наклонного сечения по поперечной силе обеспечена.

Требования п. 3.32 [2] также выполняются, поскольку

S_max=_b4•R_bt•b•h₀²/ Q_max=1,5•0,675•160•370² /51,78•10³=428мм>s=150мм.

3. II этап

4. 2 Проектирование балочного сборного перекрытия.

   1. 2.1 Компоновка конструктивной схемы.

Компоновка конструктивной схемы балочного сборного перекрытия заключается в выборе направления ригелей, установлении размеров плит перекрытий.

Компоновка конструктивной схемы балочного сборного перекрытия и поперечных сечений плит перекрытий даны на рис.5 и 6.

Рис.5 Раскладка плит перекрытий.

Рис.6 Форма поперечного сечения круглопустотной плиты перекрытия и эквивалентное сечение для расчета несущей способности.

2. 2.2 Плита с круглыми пустотами.

Тип плиты - круглопустотная.

Вид бетона для плиты - тюжелый

Класс предварительно напрягаемой арматуры - К-7.

Способ натяжения арматуры на упоры - механический

По результатам компоновки конструктивной схемы перекрытия принята номинальная ширина плиты 1260 мм.

Расчетный пролет плиты при опирании плиты на ригель по верху l₀=l-b/2=6300-250=6050мм.

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности по нагрузке	Расчетная нагрузка, кН/м2
Постоянная: от массы круглопустотной плиты =0,12 м (=19,5 кН/м3) от массы пола по заданию)	2,64 1,3	1,1 1,2	2,9 1,56
Итого: Временная (по заданию) В том числе: длительная кратковременная	3,94 4,1 2,87 1,23	--- 1,2 1,2 1,2	4,46 4,92 3,44 1476
Полная нагрузка В том числе постоянная и длительная	8,04 6,81	---	9,38

Расчетные нагрузки на 1 метр длины при ширине плиты 1,26 м с учетом коэффициента надежности по назначению здания. (В нашем случае класс ответственности I и _n=1,0.)

 для расчетов по первой группе предельных состояний q=9,38•1,26•0,95=11,22 кН/м

 для расчетов по второй группе предельных состояний

полная q_tot=8,04• 1,26• 0,95=9,62 кН/м

длительная q_l=6,81• 1,26• 0,95=8,15 кН/м

Расчетные усилия:

 для расчетов по первой группе предельных состояний M=ql²₀/8=11,22• 6,05²/8=51,3 кН• м

Q= ql₀/2=11,22 • 6,05/2=33,9 кН

 для расчетов по второй группе предельных состояний

M _{t o t}= q _{t o t} • l²₀/8=9,62• 6,05²/8=44,01кН• м

M _l = q _l• l²₀/8=6,81 • 6,05²/8=31,15 кН• м

Назначаем геометрические размеры сечения плиты.