Расчет и конструирование второстепенной балки
Второстепенную балку рассчитываем как неразрезную многопролетную, загруженную равномерно распределенной нагрузкой. Основные размеры балок: ширина ввб и высота hвб были установлены при компоновке перекрытия.
Расчетные пролеты второстепенных балок принимаем равными расстоянию в свету между главными балками
',
Расчетная нагрузка на балку от веса перегородок, пола, плиты и второстепенной балки
,
γв= 25кН/м3; γf=1.1
Расчетная временная нагрузка на балку
Полная расчетная нагрузка на балку
Максимальные
изгибающие моменты в балках с равными
или отличающими
не более чем на 20% пролетами, загруженными
равномерно
распределенной нагрузкой, определяем
с учетом перераспределения
усилий при
<0,35
по следующим формулам:
в крайнем пролете.
на первой промежуточной опоре
в средних пролетах и на средних промежуточных опорах
Поперечные силы принимаются равными: на крайней опоре
на первой промежуточной опоре слева
на первой промежуточной опоре справа и у всех остальных опор
Рисунок 5 - Характер эпюр усилий во второстепенной балке
Соблюдая условие < 0,35 и, соответственно, А0< 0,289, вычисляем целесообразную рабочую высоту второстепенной балки
С
учетом необходимой толщины защитного
слоя бетона по формуле
получаем
требуемую полную высоту балки,
принимаем
30см.
Устанавливаем ширину, полки, вводимой в расчет, принимая наименьшее из значений:
не
более шага второстепенных балок
;
т.е.
не
более суммы ширины балки и трети ее
пролета
,
т.е.
3)
не более суммы ширины балки и 12 толщин
полки при
,
т.е.
, где
-толщина
плиты.
Принимаем
Конструктивный расчет второстепенной балки включает расчет прочности ее нормальных и наклонных сечений.
Расчет прочности нормальных сечений элементов таврового профиля с одиночной арматурой.
Задаемся видом бетона (тяжелым) и классом В15. Коэффициент принимаем равным 1,0. Назначаем класс арматуры – A400
Rв=8,5МПа и Rs=355 МПа.
Находим рабочую высоту сечения
h0 =h-a,
а = 3 см.
h0=0,3-0,03=0,27 м.
-
нейтральная
ось находится в полке, сечение рассчитывает
как прямоугольное шириной
В средних пролетов
.и
0,99
Проверяем условия:
Требуемая площадь арматуры
Принимаем 2 стержня А400 диаметром 12 мм (АS=2,26 см2).
В крайних пролетов
Определяем
величину
По прил. 3 по А0 находим и
Определяем
Проверяем условия:
Требуемая площадь арматуры
см2
Принимаем 2 стержня А400 диаметром 12 мм (АS=2,26 см2).
На первой промежуточной опоры
4. Определяем
величину
,
.и
Определяем
Проверяем условия:
Требуемая площадь арматуры
см2
Проектируем 2 сварных сетках С6:
Площадь
на 1 м полки в.б. шириной
см2
поперечная арматура - 5 стержня А400 диаметром 4мм (АS=0,63 см2), шаг 200мм.
продольная
арматура:
,
следовательно принимаем 3 стержня B500
диаметром 3 мм шагом
250мм.
На средних опор
и
Проверяем условия:
Требуемая площадь арматуры
Проектируем сварных сетках С7:
Площадь
на 1 м полки в.б. шириной
см2
поперечная арматура - 5 стержня А400 диаметром 4мм (АS=0,63 см2), шаг 200мм.
продольная
арматура:
,
следовательно принимаем стержень B500
диаметром 3 мм (АS=0,28
см2),
шаг
200мм.
Верхнее армирование второстепенных балок на крайних и средних опорах осуществляем плоскими сварными сетками типа С-3 и С-4 с поперечной рабочей арматурой, раскладываемой вдоль главных балок и заводят за ось опоры в сторону пролета на расстояние 1/3 В = 1500 мм.
Расчет прочности наклонных сечений выполняем для трех максимальных значений поперечных сил в балке: на крайней и первой промежуточной опоре.
На крайней опоре
Rbt=0,75 МПа.
Назначаем класс поперечной арматуры A400 и по прил. 2 определяем RSW=285 МПа
Назначаем количество каркасов (количество поперечных стержней в одном сечении) - 2; диаметр стержней: в сварных каркасах – 5 мм.
АW=0,39 см2
Поперечная сила, воспринимаемая бетоном
кН
Погонная нагрузка на хомуты
Шаг
хомутов по расчету
Шаг
хомутов из условия, чтобы трещина не
прошла между хомутами
Шаг
хомутов по конструктивным требованиям
Принимаем
.
На первой промежуточной опоре слева
кН
Погонная нагрузка на хомуты
Шаг
хомутов по расчету
Шаг
хомутов из условия, чтобы трещина не
прошла между хомутами
Шаг хомутов по конструктивным требованиям
Принимаем .
На первой промежуточной опоре справа
кН
Погонная нагрузка на хомуты
Шаг
хомутов по расчету
Шаг
хомутов из условия, чтобы трещина не
прошла между хомутами
Шаг хомутов по конструктивным требованиям
Принимаем .
В
средних четвертях пролета S
может быть увеличен 2 раза, но не более
принимаем S=20 см
Рисунок 6 - Схема армирования второстепенной балки