- •2.1. Расчетиконструированиедвутавровой балки покрытия.
- •2.1.1. Расчетные данные
- •2.1.2.Предварительноеназначениеразмеров сечения балки.
- •2.1.3. Определение нагрузок и усилий.
- •2.1.4.Предварительный расчет сечения арматуры.
- •2.1.5. Определение геометрических характеристик приведенного сечения.
- •2.1.6. Определение потерь предварительного напряжения арматуры.
- •2.1.7.Расчет прочности балки по нормальному сечению.
- •2.1.8. Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе.
- •2.1.9. Расчет по предельным состояниям второй группы.
- •2.1.10.Проверка прочности балки на усилия, возникающие при изготовлении, транспортировке и монтаже.
- •2.1.11. Армирование балки.
- •2.2.Расчёт колонны крайнего ряда
- •2.2.1. Сборн нагрузок от покрытия
- •2.2.2. Расчет колонны
- •2.2.3. Армирование колонны
- •2.3. Расчёт колнны среднего ряда
- •2.3.1. Сбор нагрузок от покрытия
- •2.3.2 Расчёт колонны
- •2.3.3 Армирование колонны.
2.1.4.Предварительный расчет сечения арматуры.
Из условия обеспечения прочности сечение напрягаемой арматуры должно быть:
Fu≥ Mc/0,9h0Ra= 1545,93·105/0,9·161·1030·102=10,36 см2
в сечении на расстоянии 1/3 пролета от опоры балки
Fu≥ M1/0,9h0Ra= 1373,77·105/0,9·132·1030·102=11,23 см2,
где h1=hоп+(h-hоп)/(l/2)·x= 0,79+(1,29-0,79)/(12/2)·4,04=0,34 м
здесь x= x1+ aоп = 3,89 + 0,15 = 4,04 м — расстояние от торца балки до сечения в 1/3 расчетного пролета: h01 = 0,34 - 0,09 = 0,25 м.
Ориентировочное сечение напрягаемой арматуры из условия обеспечения трещиностойкости:
Fu= Mc/βσ0h0= 1373,77·105/0,6·1120·102·161= 12,7 см2
Где β=0,5…0,6, принимаем β=0,6.
Необходимое число проволоки Ø5 Вр-II, n=Fп,макс/fa= 12,7/0,196=64.79
С некоторым запасом назначаем 66Ø5 Вр-II, Fн = 12,94 см2. Таким образом, для дальнейших расчетов предварительно принимаем: площадь напрягаемой арматуры Fн = 12,94см2, площадь ненапрягаемой арматуры в сжатой зоне бетона (полке) конструктивно 4 Ø 10 A400СF’a = 3,14 см2; то же, в растянутой зоне Fa = 3,14 см2.
2.1.5. Определение геометрических характеристик приведенного сечения.
Отношение модулей упругости:
n=Ea/Eб= 2·105/0,325·105=6,15.
Приведенная площадь арматуры:
nFu= 6,15·12,94= 79,58 см2; nFu`= 6,15· 3,14= 19,3 см2
Площадь приведеного сечения по середине балки:
Fn= 40·16+15·5+27·18+8.5·6+10·109+79,58+19,3=
640+75+486+51+1090+79.58+19,3=2440.88см2
Статический момент сечения относительно нижней грани
Sn=40·16·146+15·5·135.5+27·18·9+8.5·6·21+109·10·78.5+79.58·9+19.3·151= 93440+10162.5+4374+1071+85565+ 716.22+2914.3 =198249.02 см2
Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до нижней грани: у=Sn/Fn= 198249.02/2440.88 = 82 см; то же, до верхней грани у' = 154 - 82 = 72 см.
Момент инерции приведенного сечения относительно центра тяжести сечения
In= I0+Fa20= 40·163/12 + 40·16·652 + 15·53/12+ 15·5·54.52+ 27·183/12+ 27·18·722+8.5·63/12+ 8.5·6·602+ 10·1093/12+ 10·109·2,52+ 79.58·722+ 19,3·702= = 13653.3+ 2704000+156.25+89107.5+13122+2519424+153+185760+1079190.83+412542.72+417462.02= 7 434 572 см4
где I0—момент инерции рассматриваемого сечения относительно своего центра тяжести; F — площадь сечения; а0 — расстояние от центра тяжести рассматриваемой части сечения до центра тяжести приведенного течения.
Момент сопротивления приведенного сечения для нижней растянутой грани балки при упругой работе материалов
W0= In/y=7434572/82=90665,51см3
то же, для верхней грани балки:
W`0=In/y`=7434572/72=103257,94 см3
Расстояние от центра тяжести приведенного сечения до верхней ядровой точки:
rяв=0,8W0/Fп=0,8·90665,51/2440,88=29,72 см
то же, до нижней ядровой точки:
rян=0,8W`0/Fп=0,8·103257,94/2440,88= 33,84 см
Момент сопротивления сечения для нижней грани балки с учетом неупругих деформаций бетона:
Wт=[0,292+0,75(γ1+2μn)+0,075(γ`1+2μ`n)]bh2= [0,292+0,75(0,232+2·0,0084·6,15)+0,075· 0,722]10·1542= 141736,3см3
где γ1= (bп-b)/(bh)·hп=(27-10)/(10·154)·21=0,232; n=6,15.
γ`1=2(b`п-b)/(bh)·h`п=2(40-10)/(10·154)·18,5=0,722
μ=Fu/bh=12,94/10·154=0,0084; μ`=0
то же для верхней грани баки
W`т=[0,292+0,75·0,361+0,075(0,493+2·0,0084·6,15)]10·1542=144305,6см3
где γ1= (b`п-b)/(bh)·hп=(40-10)/(10·154)·18,5=0,361; n=6,15.
γ`1=2(bп-b)/(bh)·h`п=2(27-10)/(10·154)·21=0,493
μ`=Fu/bh=12,94/10·154=0,0084; μ=0