С балочными плитами

1 – главные балки; 2 – второстепенные балки; 3 – колонны; 4 – грузовая полоса второстепенной балки; 5 – грузовая полоса плиты; 6 – грузовая полоса главной балки;

7 – грузовая площадь колонны

Все элементы перекрытия монолитно взаимосвязаны. Расположение главных и второстепенных балок определяют назначением здания, требованиями обеспечения пространственной жесткости и т.д. Расчетное сечение монолитного перекрытия балочного типа прямоугольное.

Рис. 9.14. Схема монолитного перекрытия

1 – плита; 2 – второстепенные балки; 3 – главные балки

Железобетонные балки в поперечном сечении бывают прямоугольные, тавровые, двутавровые, трапецеидальные, полые. Наиболее распространены балки прямоугольного и таврового сечений.

Высота балок h колеблется в широких пределах и составляет в зависимости от нагрузки от до пролета. Ее принимают кратной 50 мм при размерах до 600 мм и кратной 100 мм при больших размерах. Ширину сечения b назначают в пределах 0,25 ÷ 0,5h.

Рис. 9.15. Типы железобетонных балок

В качестве расчетной схемы второстепенной балки принимается многопролетная неразрезная балка, загруженная различными нагрузками, с крайними шарнирными опорами при опирании на стены и промежуточными опорами – главными балками.

Сечение второстепенной балки принимают тавровым.

Рис. 9.16. К расчету второстепенной балки

Расчетной схемой главной балки монолитного ребристого перекрытия считают многопролетную неразрезную балку, загруженную сосредоточенными силами в местах опирания второстепенных балок. Сечение главной балки также принимают тавровым.

Рис. 9.17. К расчету главной балки

2. Расчет прямоугольных сечений с одиночной арматурой (без предварительного напряжения)

Рис. 9.18. К расчету прямоугольного сечения с одиночной арматурой

1 Тип расчета

Алгоритм решений:

1. Решить квадратное уравнение 9.2 относительно .

2. Решить уравнение 9.1 относительно . По сортаменту арматуры подобрать .

3. Проверить несущую способность сечения

Прочность элемента достаточна, если внешний расчетный изгибающий момент не превосходит расчетной несущей способности сечения, выраженной в виде обратно направленного момента внутренних сил.

Удобно пользоваться также выражением моментов, взятых относительно оси, проходящей через центр тяжести сжатой зоны:

Сечение считается подобранным удачно, если его несущая способность, выраженная по моменту, превышает заданный расчетный момент не более чем на 3 ÷ 5%.

2 Тип расчета.

Расчет с помощью таблиц

Для коэффициентов составлена таблица, использование которой значительно сокращает вычисления:

Таблица 9.1.

0,010	0,995	0,01
0,020	0,990	0,02
…	…	…

Алгоритм расчета:

1. по формуле (9.3) найти ;

2. по табл. 10.1. найти ;

3. по формуле (9.5) найти ; по сортаменту арматуры подобрать .

4. проверить несущую способность сечения.

Если производить расчеты по формуле (9.4), то сначала находят , затем по табл. 9.1. находят , затем по формуле (9.5) , а дальше по аналогии.

3. Расчет прямоугольных сечений с двойной арматурой

Рис. 9.19. К расчету прямоугольного сечения с двойной арматурой

В практике могут встретиться случаи применения элементов с двойной арматурой. Ее необходимо ставить когда

1 тип расчета

(9.6)

;

(9.7)

Если , то расчетная арматура в сжатой зоне не нужна.

Алгоритм решения:

1. находим из формулы (9.7);

2. находим - диаметр и количество стержней верхней арматуры по сортаменту арматуры;

3. находим из формулы (9.6);

Далее по аналогии с расчетом сечений с одиночной арматурой.

2 тип расчета

Использование таблиц для расчета прямоугольных сечений с двойной арматурой

Расчет по аналогии с расчетом элементов с одиночной арматурой, но с учетом сжатой арматуры.

4. Расчет тавровых сечений с одиночной арматурой

Тавровые сечения встречаются в практике весьма часто. Тавровое сечение образуется из полки и ребра.

В сравнении с прямоугольным сечением тавровое значительно выгоднее, так как при одной и той же несущей способности расходуется бетона меньше вследствие сокращения размеров растянутой зоны, ибо несущая способность железобетонного элемента не зависит от площади сечения бетона растянутой зоны. Существуют тавровые сечения с полкой в сжатой зоне и с полкой в растянутой зоне. Последнее менее выгодно из-за того, что полка в растянутой зоне несущую способность не повышает.

Тавровое сечение, как правило, имеет одиночное армирование.

При большой ширине полок участки свесов напряжены меньше вследствие большего удаления от ребра. Поэтому в расчет вводят эквивалентную ширину и высоту свесов полки.

При свесы полки в расчете не учитывают.

При расчете тавровых сечений различают два случая положения нижней границы сжатой зоны: в пределах полки ( ) и ниже полки ( )

Случай 1 - сечение с развитыми свесами.

Рис.9.20. К расчету тавровых сечений с сжатой зоной в пределах полки

В этом случае тавровое сечение рассчитывают как прямоугольное с шириной .

Если расчет вести табличным способом, то

Далее по аналогии с расчетом прямоугольных сечений с одиночной арматурой с учетом ширины .

Случай 2 - сечение элемента со слабо развитыми свесами.

В этом случае сжатая зона сечения состоит из сжатой зоны ребра и свесов полки.

Рис.9.21. К расчету тавровых сечений с сжатой зоной в ребре

Табличный вариант расчета

Далее по аналогии.