4. Cтатичний розрахунок балки.

Конструктивна довжина балки _к= 12000-2·25= 11950 мм, де

_n=12000 мм – номінальна довжина.

Мал. 3. Розрахунковий проліт балки

Довжина опирання балки на колони середнього ряду

_оn= мм

Розрахунковий проліт _о балки дорівнює відстані між серединами опор

_о= _к– 2 = 11950– 175= 11780мм.

Для двосхилих балок з нахилом верхнього пояса 1:12, які сприймають рівномірно розподілене навантаження, небезпечний переріз знаходиться на відстані х₁= 0,37 _о= 0,37·11780= 4,36м.

Розрахункова схема

Згинальний момент в небезпечному перерізі

М= кНм.

Поперечна сила на грані опори

Q= кН

5. Конструктивний розрахунок балки

Мал. 4. а – фактичний поперечний

переріз;

б – розрахунковий

поперечний переріз.

0. Поздовжню робочу арматуру розраховуємо по зусиллям, які діють в перерізі на відстані 0,37 L_о від опори.

Висота балки змінна по довжині.

В перерізі, яке розглядаємо, висота балки

h= h_s+ де h_s = 79см – висота перерізу на опорі.

Фактичний переріз балки перетворюємо в еквівалентний розрахунковий.

Розміри поперечного перерізу балки:

b =80мм; b = 210мм; h = 200мм; h = 1160мм.

Приймаємо відстань а= 80мм при розміщенні робочої арматури в 2 ряди.

Робоча висота перерізу h₀ = h-а= 116­–8= 108см

5.02.Розрахунок поздовжньої робочої арматури.

Визначаємо положення нейтральної осі перевіривши умову

М М_пер; М_пер= R_bb h ( h₀– 0.5 h ) = 19,8·10³·0,21·0,2(1,08–0,5·0,2)=

=815кНм>М= 472,5кНм.

Умова виконується, нейтральна вісь проходить в полиці, переріз розглядаємо як прямокутний шириною b = 21см.

Коефіцієнт А₀= 0,097< А_0max= 0.28

Висновок: Стиснута арматура по розрахунку не потрібна.

По табл. 3.1 стор. 89 [1] по інтерполяції знаходимо коефіцієнти

=0,102; = 0,949.

		Ао
0,10	0,95	0,095
0,102	0,949	0,097
0,11	0,945	0,104

При розрахунку міцності залізобетонних елементів з високоміцною арматурою при виконанні умови розрахунковий опір арматури R_s множать на коефіцієнт умов роботи = , де = 1,15

для арматури класу А800, стор. 186 [1]

- гранична відносна висота стиснутої зони бетону.

Для бетону класу В 40 і арматури класу А800 коефіцієнт = 0,33 по

табл. 3.2 стор. 90 [1].

= 1,15– (1,15– 1)( = 1,21> =1,15

Приймаємо = 1,15

Потрібна площа перерізу робочої арматури

А = =

За сортаментом приймаємо 4Ø 14 А800, А_s= 6,15см²

0. Розрахунок міцності похилих перерізів.

Максимальна поперечна сила у грані опори Q= 172кН.

Висота балки біля опори h= 79см.

Перевірку розмірів поперечного перерізу визначаємо по двом перерізам:

перше розміщене на відстані 70см. від торця балки в місці різкого зменшення товщини стінки, друге – на відстані 150см. від торця балки, де товщина стінки стає мінімальною b = 8см.

Для першого перерізу висота h= h– а= 85–8=77см, ширина b = 12см.

Перевіряємо умову Q= к₁R_btbh_o, де коефіцієнт к₁=0,6

0,6·1,26·10³·0,12·0,77 = 69,9кН< Q = 172кН

Висновок: поперечна арматура потрібна за розрахунком.

Мал. 5. Деталі опорного вузла і перерізів

Перевіряємо умову Q 0.3 , де коефіцієнти

=1,1; = 1– R_b= 1–0.01·19.8= 0.802; = 0,01

0,3·1,1·0,802·19,8·10³·0,12·0,77= 484,2кН > Q=172кН

Для другого перерізу висота h= h– а=91,5– 8 = 83,5 см., ширина b= 8 см.

Перевіряємо умову

0,3·1,1·0,802·19,8·10³·0,08·0,835= 350,1кН > Q

Умова виконується для обох перерізів, отже прийняті розміри поперечного перерізу і клас бетону достатні.

Перевіряємо міцність балки на поперечну силу в місцях зміни кроку поперечних стержнів і в місцях зміни товщини стінки.

Приймаємо для поперечних стержнів арматуру діаметром 6мм класу

А400С, яку об’єднуємо у вертикальні каркаси. Кількість каркасів в перерізі n= 2, тоді площа перерізу поперечної арматури А_sw= 0,57см²

За конструктивними вимогами крок поперечних стержнів при h> 45см.

S cм і не більше S 50см.

Приймаємо на приопорних ділянках довжиною 1,5м. (приблизно )

S= 17,5см. кратно 2,5см.

Зусилля в поперечних стержнях на 1м. довжини

q_sw=

Поперечна сила, яка сприймається бетоном і поперечними стержнями разом Q_{b sw}= 2 = =2 = 259.5кН > Q= 172кН, де коефіцієнти

=2, = ,

Також перевіряємо міцність балки на ділянці між і при

S= 20см.

q_sw=

Q_{b sw}= 2 = 242,7 кН > Q= 129кН

На середній частині балки приймаємо поперечні стержні із дроту діаметром 5мм класу Вр – І, з кроком S= 25см, А_sw= 0,39см² при n=2

= = 2,95м.

Висота перерізу h = 79+ см.

h_o = 104,3–8= 96,3см., коефіцієнт =

Зусилля в поперечних стержнях на 1м. Довжини

q_sw=

Q_{b sw}= 2 = 205,6 кН> Q= 86кН

Висновок: міцність похилих перерізів забезпечена.