2.2.2.2. Расчет прочности сечений, наклонных к продольной оси, на действие поперечной силы

Максимальная поперечная сила в крайнем пролете Q_max = 61,77 кН.

Определим требуемую интенсивность хомутов приопорного участка, для чего предварительно просчитаем

кНм

.

Здесь () = 2120-250=1870мм>=3x90=270мм, значит принимаем равным ()=3x90=270мм.

При /0,6 = 42,51/0,6 = 70,85 >= 61,77 кН.

Интенсивность хомутов:

.

принимаем не менее = 20,06 кН/м = 20,06 Н/мм.

Принимаем = 20,06 Н/мм. Назначаем шаг поперечных стержней. При высоте сеченияh = 500 мм максимально допустимый шаг

мм

Принимаем S=150 мм, тогда

мм².

Принимаем в сечении два поперечных стержня (по количеству каркасов) d4Bp-I(A_sw=25.1 мм²)

В пролете шаг поперечных стержней не должен превышать 3/4 h = 3x500/4 = 375 мм и 500 мм.

Принимаем шаг поперечных стержней в пролете 300 мм.

2.3. Конструктивный расчет главной балки

Расчетная схема главной балки представляет собой трехпролетную неразрезную балку, находящуюся под воздействием сосредоточенных (узловых) сил в виде опорных реакций от второстепенных балок, загруженных различными комбинациями равномерно распределенных нагрузок g и р с грузовой площади 8,5x2,125=18,1 м².

2.3.1 Сбор нагрузок

Для данной главной балки нагрузка передается в виде сосредоточенных сил.

Постоянная нагрузка:

G = G_pl+G_vb+G_hb =(3,79х18,1) +17,5 +17 = 103 кН, где:

G_pl – собственный вес железобетонной плиты (h= 9 см) и конструкции пола, приходящийся на узловую точку опоры второстепенной балки;

G_vb – опорная реакция от собственного веса второстепенной балки (в

предположении ее разрезности);

G_hb – собственный вес главной балки на участке длиной 2,125м (расстояние между второстепенными балками), приведенный к сосредоточенной узловой нагрузке в точке действия опоры второстепенной балки.

Временная узловая нагрузка (полная):

p = 4,2х18,1=76кН.

2.3.2 Определение внутренних усилий в сечениях балки

Изгибающие моменты и поперечные силы, действующие в сечениях балки при сосредоточенной нагрузке, определяем по формулам:

;

, где:

G и Р – соответственно постоянная и временная сосредоточенные нагрузки;

l - расчетный пролет главной балки, равный расстоянию между осями колонн (в первом и последнем пролетах при опирании балки на стену расчетный пролет принимаем от оси опоры на стене до оси колонны);

- табличные коэффициенты, принимаемые в зависимости от расстояния х от крайней левой опоры до рассматриваемого сечения неразрезной балки.

Эпюры изгибающих моментов, численные значения изгибающих моментов и поперечных сил представлены ниже:

Расчет главной балки ведем с учетом перераспределения моментов вследствие развития пластических деформаций. В качестве выровненной эпюры моментов принимаем эпюры моментов по схемам загружений 1 и 2 (см. выше), при которых в пролетах 1 и 2 возникают максимальные моменты, соответственно, М_1,mах =-536,0кНм и М_2,mах=-311,3кНм (M_2,min=+11,7кНм). За расчетный момент на опоре принимаем момент по грани колонны М'_в, равный (при ширине сечения колонны b_c= 0,64м):

При загружений балки по схеме 3 расчетный момент на опоре В по грани колонны:

= -610,9 + 292,3 х0,64/2 = -536,4 кНм.

Уменьшение момента по грани опоры при выравнивании моментов составляет [(536,4-410)/536,4]х100=24%, что не превышает рекомендуемых 30 %, следовательно, принимаем расчетный момент на опоре В равным М'_в=-410,0кН.

В пролетах расчетными являются М_1,max=-536,0кНм и М_2,mах =-311,3кНм (M_2,min=+11,7кНм), вычисленные по упругой схеме, так как при выравнивании опорного момента их значение не увеличивается.