- •Вихідні дані
- •2.2 Розрахункова схема плити
- •2.3 Статичний розрахунок плити
- •2.4 Уточнення конструктивних параметрів поперечного перерізу плити
- •2.5 Визначення площ робочої арматури в розрахункових перерізах плити
- •2.6 Конструювання монолітної плити
- •Розділ 3
- •3.4 Визначення площі робочої арматури в розрахунковому перерізі балки
- •3.5 Розрахунок міцності балки за похилими перерізами
- •3.6 Побудова огинаючої епюри моментів
- •3.7 Побудова епюри матеріалів
- •Використана література
Розділ 3
РОЗРАХУНОК І КОНСТРУЮВАННЯ ДРУГОРЯДНОЇ БАЛКИ
3.1 Розрахункова схема балки
За розрахункову схему балки беремо пятипролітну нерозрізну балку, опорами якої є головні балки.
Рисунок 3.1 – Розрахункова схема балки
Розміри перерізу головної балки призначаємо зі співвідношенням:
мм
Приймаємо bmb=300 мм.
Довжина розрахункових прольотів балки:
Інтенсивність прикладеного до балки рівномірно розподіленого навантаження:
3.2 Статичний розрахунок балки
Розрахунковими перерізами балки при розрахунку її міцності за методом граничної рівноваги будуть 1-1, 2-2 і 3-3. Згинальні моменти й поперечні сили, які діють в цих перерізах визначають таким чином.
Переріз 1-1:
кН/м;
Опора А:
кН;
Переріз 2-2:
кН/м;
Опора В:
кН;
кН;
Переріз 3-3:
кН/м.
3.3 Уточнення розмірів поперечного перерізу балки
Задані розміри поперечного перерізу балки необхідно уточнити, взявши за основу дані статичного розрахунку. Для цього знаходимо робочу висоту балки в перерізі 2-2, оскільки тут діє максимальний згинальний момент. У цьому перерізі плита монолітно зв’язана з балкою, участі в сприйнятті моменту не бере, оскільки вона перебуває в розтягнутій зоні.
Отже,
У цьому виразі невідомим є коефіцієнт m. Знайдемо його, задавшись коефіцієнтом армування балки %=1% і перевіримо, чи відповідає це значення умовам оптимального армування, а саме, чи дотримується умова R.
.
R.=0,698
Отримане значення R =0,698>=0,294, значить умова виконується. Отже, процент армування перебуває в межах його оптимальних значень.
За таблицею для =0,294 знаходимо і.
Використовуючи, обчислені значення коефіцієнтів m та отримуємо:
мм
Необхідна площа поздовжньої робочої арматури в перерізі 2-2:
.
Із таблиці підбираємо переріз робочої арматури у вигляді 320. Фактична площа вибраних стержнів . Стержніd=10 мм будуть використані як конструктивна арматура.
Оскільки згідно з конструктивними вимогами для стержнів мм в балках змм товщина захисного шарумм, то
мм
Округливши отримане значення до кратного 50 мм у більший бік, матимемо мм. Звідси уточнюємо:мм.
Приймаємо h0,sb= 420 мм.
Остаточно уточнюємо розмір перерізу. Перевіряємо його міцність із умови на дію поперечної сили, припустивши, що поперечна арматура відсутня (w1=1):
кН;
=0,01 (для важкого бетону).
Оскільки QB<Qb, то розміри перерізу достатні.
3.4 Визначення площі робочої арматури в розрахунковому перерізі балки
Переріз 1-1. Розрахунковий поперечний переріз балки в прольоті в розрізі 1-1 буде мати вигляд тавра (рис. 3.3).
Рисунок 3.3 – Розрахунковий переріз балки в прольоті
Перевіряємо відповідність вище згаданим умовам розмірів його полички:
мм.
Умова не виконується, беремо мм.
Знаходимо положення границі зони стиснення бетону:
кН/м.
Оскільки кН/мкН/м, то границя зони стиснення проходить у поличці. Знаходимо:
За значенням із таблиці знаходимо відповідні значення,.
Необхідна площа поздовжніх робочих стержнів у перерізі 1-1 становитиме:
мм2
Беремо 320, фактично мм2.
Переріз 2-2. У перерізі 2-2 вплив полки не враховується, оскільки вона міститься в розтягнутій зоні. Тому поперечний переріз тут розраховується як прямокутний, для якого:
З таблиці знаходимо значення ,
Звідси:
мм2
Беремо 320+210+216, які приймаємо конструктивно, та 216, які відігнулися , фактично мм2.
Переріз 3-3.
Границя стиснутої зони бетону проходить у поличці. Обчислюємо:
З таблиці знаходимо значення ,
Звідси:
мм2.
Беремо 220, фактично мм2.
Із вибраного армування першого і другого прольотів видно, що з них на опору 2 будуть відігнуті стержні 120 і 216, як це потрібно згідно з розрахунком у перерізі 2-2. Ці стержні в перерізі на опорі 2 розміщують один над одним, оскільки в сусідніх з опорою прольотах їх слід розташувати посередині між стержнями.