Задача 2

По данным 73 варианта рассчитать и сконструировать однопролётную свободно опёртую железобетонную балку перекрытия таврового сечения, загруженную равномерно распределённой нагрузкой. Армирование выполнить сварными каркасами.

Исходные данные	Последняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Пролёт балки , м	7,0	7,2	7,4	6,0	6,5	6,9	5,8	5,6	6,4	6,6
Шаг балок , м	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0	5,0
Высота балки, , мм	550	500	450	550	500	450	550	500	450	600
Ширина ребра , мм	200	220	120	250	200	180	240	210	150	250
Высота полки , мм	120	100	80	110	100	60	80	100	80	120
Ширина полки , мм	600	550	500	550	500	550	500	550	500	600
Исходные данные	Предпоследняя цифра шифра
	1	2	3	4	5	6	7	8	9	0
Постоянная нормативная нагрузка , кН/м2	3,0	2,5	2,0	3,1	2,9	2,8	2,6	2,7	3,0	3,4
Район строительства	Омск	Курган	Ново-сибирск	Барнаул	Екате-ринбург	Куста-най	То-больск	Челя-бинск	Уральск	Актю-бинск
Бетон класса	В 15	В 25	В 30	В 20	В 15	В 20	В 30	В 30	В 15	В 25
Продольная рабочая арматура из стали класса	А- III	А- II	А- III	А- III	А- III	А- III	А- II	А- III	А- II	А- III
Поперечная арматура (хомуты) из стали класса	А-I	А-I	А-I	А-I	А-I	А-I	А-I	А-I	А-I	А-I
Коэффициент надёжности по нагрузке для постоянной нагрузки	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1	1,1

Выполнение расчетов:

Произвожу расчет и конструирование балки перекрытия таврового сечения по следующим данным:

Пролет балки = 7,4 м

Шаг балок =5 м

Постоянная нормативная нагрузка = 2,6 кН/м²

Бетон класса В 30

Рабочая арматура класса А-Ш

Коэффициент надёжности по нагрузке для постоянной нагрузки = 1,1

Поперечная арматура класса А -1

Район строительства – г. Тобольск

Размеры поперечного сечения балки:

Высота тавра h = 450 мм = 45 см

Ширина ребра тавраb = 120 мм = 12см

Ширина полки тавра =500 мм = 50 см

Высота полки тавра = 80 мм = 8 см

Решение

1. Определяю расчетные характеристики бетона и арматуры

R_b = 17 Мпа =170 кг/см²

R_bt= 1,2 МПа = 12 кг/см²

R_s= 280 Мпа = 2800 кг/см² (для арматуры класса А-Ш )

R_sw = 175 Мпа = 1750 кг/см² (для арматуры класса A-I)

2. Определяю полную расчетную нагрузку на балку

3. Произвожу статический расчет балки

,

4. Рассчитываю продольную рабочую арматуру

Вычисляем величину изгибающего момента, который может воспринять

полка таврового сечения по формуле

= 206,31 кНм >= 169,8 кН м, следовательно, нейтральная ось проходит в полке тавра и сечение будет рассчитываться как прямоугольное с шириной, равной ширине полки, т.е.b = . Далее вычисляем коэффициентпо формуле

По коэффициенту устанавливаем коэффициент.= 0,94. Вычисляем площадь поперечного сечения рабочей арматуры

По таблице сортамента арматуры принимаем 2ᴓ32A -III (= 16,08 см² )

5. Производим расчёт поперечной арматуры. Проверяем условия:

,

.

.

– условие выполняется

- условие не выполняется, следовательно, расчёт поперечной арматуры необходим.

Вычисляем величину поперечной силы, приходящейся на единицу длины балки по формуле:

Вычисляем шаг хомутов

По конструктивным требованиям при h> 450ммs= h/3 = 45/3 = 15 см и должен быть 200мм.

С учетом вычислений, а также конструктивных требований окончательно принимю шаг хомутовs = 150 мм = 15 см.

Тогда площадь поперечного сечения одного хомута

По сортаменту и с учетом условия свариваемости принимаю поперечную арматуруᴓ8 A -I (= 0,503 см²)