2.3. Расчет и конструирование второстепенной балки

2.3.1. Конструктивная схема

Рисунок 2.9 – Конструктивная схема второстепенной балки

а)

б)

2.3.2. Сбор нагрузок на второстепенную балку

Постоянная нагрузка вычисляется по формуле:

q = q_pl ·l_pl + (h_sb – h_pl) · b_sb · 1·  ·  _f ·  _n где  = 25000 (Н/м²) – объёмная масса железобетона.

 _f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке

 _n = 0,95 (для ПГС)-коэффициент по назначению здания

b_sb = 0,15 (м)

q = q_pl ·l_pl + (h_sb – h_pl) · b_sb · 1·  ·  _f ·  _n = 3,57· 2,5 + (0,4 – 0,06) · 0,15 · 1 · 25 · 1,1 · 0,95 = 10,257 (кН/м)

Временная нагрузка вычислится по формуле:

v = v_pl · l _pl =3,42·2,5 = 8,55(кН/м)

Общая нагрузка составляет: q+v=10,257+ 8,55 = 18,807 (кН/м)

Рисунок 2.10 – Расчетная второстепенной балки

2.3.3. Статический расчет второстепенной балки

Изгибающий момент:

Отрицательный момент в первом пролёте (подвижность нагрузки):

Отрицательный момент во втором пролёте (подвижность нагрузки):

Поперечная сила:

• На крайней опоре (опора А)

;

• На первой промежуточной опоре (опора В) слева

;

• На первой промежуточной опоре справа и остальных средних опорах

.

Рисунок 2.11- Эпюры M и Q для второстепенной балки

2.3.4. Конструктивный расчет второстепенной балки

Характеристики бетона – бетон тяжелый класса В 25:

Расчётное сопротивление бетона: R _b = 14,5 (МПа)

Растяжение осевое: R _bt = 1,05 (МПа)

Коэффициент условий работы бетона:  _b = 0,9,

Начальный модуль упругости на сжатие и растяжение E _b = 27·10^-3 (MПа)

2.3.4.1. Пролётное сечение

Рисунок 2.12- Расчетное сечение второстепенной балки в пролете

Расчетная ширина сжатой полки для первого пролета:

Принимаем

Расчетная ширина сжатой полки для второго пролета:

Принимаем

2.3.4.2.Опорное расчётное сечение

Рисунок 2.13- Расчетное сечение второстепенной балки на опоре

Уточняем высоту сечения:

h_факт = h₀ + a = 0,3 + 0,45 = 0,345 (м)

a=0,045 м

h_факт=0,345 (м) < h_вт.б=0,4 (м), тогда

h₀ = h -a= 0,4- 0,045 = 0,355 (м)-для сечений на пролетах(a=0,045 м)

h₀ = h -a= 0,4 - 0,025 = 0,375 (м)-для сечений на опорах(a=0,025 м)

В качестве рабочей арматуры на опорах второстепенной балки принимаем гнутые сетки с поперечной рабочей арматурой.

2.3.4.3. Подбор арматуры в пролетах и на опорах

Арматура стержневая класса А III:

1) Пролётное сечение

Пролёт 1

Расчёт начинаем с предположения, что нейтральная линия проходит в пределах полки, т.е. тавровое сечение рассчитывается, как прямоугольное с шириной:

b _f^’ = 2,04 (м)

По приложению 21 [2] с помощью интерполяции определяем :

Проверяем условие: х ≤ h _f^’ (h _pl)

х = ξ · h ₀ = 0,0158 · 0,355 = 0,006 (м)

0,006 ≤ 0,06 – условие выполнено, то есть сжатая зона расположена в полке тавра.

Принимаем по расчёту для 1 каркаса стержневую арматуру класса А-III:

- 4 стержня диаметром 12 мм с A _s = 4,52 (см²), запас 8,85% (переармирование  10%, недоармирование  1,5%);

Пролёт 2

b _f^’ = 2,02 (м)

По приложению 21 [2] с помощью интерполяции определяем :

Проверяем условие: х ≤ h _f^’ (h _pl)

х = ξ · h ₀ = 0,01 · 0,355 = 0,0036 (м)

0,0036 ≤ 0,06 – условие выполнено, то есть сжатая зона расположена в полке тавра.

Принимаем по расчёту для 2 каркаса стержневую арматуру класса А-III:

- 2 стержня диаметром 14 мм с A _s = 3,08 (см²);

запас 13% (переармирование  10%, недоармирование  1,5%)