8. Расчет по прочности второстепенной балки.

8.1 Назначение размеров второстепенной балки и статический расчет.

Определяем усилия, действующие во второстепенной балке. Расчетный пролёт второстепенной балки составляет:

где

принимается = 450 мм, тогда = (0,3...0,4)∙450 = 135...180 мм‚

принимается = 150 мм.

мм;

Предварительные размеры второстепенной балки

0,32 м.; 0,12 м.

Расчетная нагрузка на 1 п.м. балки составляет:

Изгибаемые моменты равны:

Поперечные силы определяются по формулам:

Далее уточняются размеры сечения второстепенной балки

Окончательно принимаем: =0,65м; м.

8.2. Расчет прочности по нормальному сечению.

Расчет по прочности второстепенной балки производится в четырех сечениях‚ а так же в пятом сечении (первая промежуточная опора средней второстепенной балки) в точке действия момента М .

Балка в общем случае рассматривается как элемент таврового сечения с расчетным армированием растянутой зоны ( ). Уточняем размеры таврового сечения.

Так как ‚ величина свеса полки тавра определяется из условия:

;

;

Из полученных значений выбирается наименьшее‚ кратное 50 мм. Окончательно принимается в дальнейших расчетах .

Следовательно, приведенная ширина полки равна:

.

Рис.8.1. Параметры приведенного таврового сечения (плита в сжатой зоне).

Зная класс бетона и размеры рассчитанного таврового сечения‚ приступают к армированию второстепенной балки сварными каркасами.

Продольные стержни (1 и 2) плоских каркасов КР1 и КР4 принимают из расчета второстепенной балки на действие моментов М и М .

Рис.8.2.-8.3. Эпюры изгибающих моментов и перерезывающей силы.

Сечение 1-1

Рассматривается как тавровое сечение (учитывая знак действующего в сечении момента) и определяем положение нейтральной оси‚ исходя из максимального момента на эпюре. Проверяется условие:

137,66 кН∙м < 0,9·11500·2,5· 0,07·(0,6-0,5∙0,07)=1023,36 кН∙м;

137,66 кН∙м < 1023,36 кН∙м – условие выполняется‚ следовательно‚ нейтральная ось находится в полке. Далее ведем расчет сечения как элемента прямоугольного профиля.

.

Граничная высота сжатой зоны определяется по формуле:

Проверяем условие

0,02<0‚531 – условие выполняется‚ следовательно‚ сжатая арматура в рассчитываемом сечении устанавливается по конструктивным соображениям‚ а именно‚ 212 А400.

Требуемую площадь растянутой рабочей арматуры находим по формуле:

.

По сортаменту арматуры принимают:

2  20 А400 с фактической .

Рис. 8.4. Армирование в сечении 1-1

Сечение 4-4

Рассматривается как тавровое сечение (учитывая знак действующего в сечении момента) и определяем положение нейтральной оси‚ исходя из максимального момента на эпюре. Проверяется условие:

94,64 кН∙м < 0,9·11500·2,5· 0,07·(0,6-0,5∙0,07)=1023,36 кН∙м;

94,64 кН∙м < 1023,36 кН∙м – условие выполняется‚ следовательно‚ нейтральная ось находится в полке. Далее ведем расчет сечения как элемента прямоугольного профиля.

.

Проверяем условие

0,01<0‚531 – условие выполняется‚ следовательно‚ сжатая арматура в рассчитываемом сечении устанавливается по конструктивным соображениям‚ а именно‚ 2  12 А400.

Требуемую площадь растянутой рабочей арматуры находится по формуле:

.

По сортаменту арматуры принимаем:

2  16 А400 с фактической .

Рис. 8.4. Армирование в сечении 4-4

Сечение 2-2

Сечение по грани главной балки‚ учитывая знак действующего в сечении момента‚ рассматривается как прямоугольное. Тогда

.

Из предыдущих расчетов

Проверяется условие

0,21 < 0‚531 – условие выполняется‚ следовательно сжатая арматура в опорном сечении не требуется.

Определяется требуемая площадь растянутой рабочей арматуры:

.

По сортаменту арматуры принимается:

2  20 А400 с фактической .

Рис. 8.5. Расчетное сечение второстепенной балки в местах сопряжения с главной балкой (сечения 2-2)

Сечение 5-5

Сечение по грани главной балки‚ учитывая знак действующего в сечении момента‚ рассматривается как прямоугольное. Тогда

– условие выполняется‚ следовательно сжатая арматура в опорном сечении не требуется.

Определяется требуемая площадь растянутой рабочей арматуры:

.

По сортаменту арматуры принимается:

2  18 А400 с фактической .

Рис. 8.6. Расчетное сечение второстепенной балки в местах сопряжения с главной балкой (сечения 5-5)

Сечение 3-3

В сечении проверяется прочность балки в точке теоретического обрыва рабочей арматуры. Расчет ведется как прямоугольного элемента с одиночной арматурой (стержень 1 каркаса КР4).

Действующее значение момента

Проверяется условие ‚

95,57 кН∙м 72,38 кН∙м – условие выполняется‚ следовательно‚ прочность выбранных параметров сечения достаточна.