Предисловие

Данные балки изготавливаются из тяжелого и керамзитобетона классов В20…В60.В качестве продольной предварительно напряженной арматуры может быть использована арматура классов К1400,К1500,А600,А800,А1000.Натяжение арматуры может осуществляться двумя способами: механическим с закреплением её на упоры стенда, или электротермическим с передачей усилия на металлическую опалубку. Величину предварительного напряжения арматуры следует принимать близкой к максимальной и равной:

- для К1400 и К1500

- для А600, А800 и А1000

с округлением в меньшую сторону до величины кратной 50 МПа. Ненапрягаемая арматура балок применяется классов А240, А300, А400, и В500.

Пропаривание бетона балок происходит при атмосферном давлении. При натяжении на упоры стенда разность между температурой арматуры и упорами принимается 65 С. Прочность бетона для данных балок после пропаривания должна быть не ниже 70% проектной, то есть отпускной прочности с завода и не ниже минимальной передаточной прочности МПа, но не менее 50% принятого класса бетона.

Двускатная балка включена в курсовой проект по методическим соображениям, так как при её разработке студент наглядно знакомится с расчётом на прочность изгибаемых предварительно напряжённых элементов, приведённым сечением, определением потерь предварительного напряжения арматуры, расчётом по образованию и ширине раскрытия трещин и по деформациям.

В целях сокращения расчёта в курсовом проекте допускается ряд упрощений, идущих в запас прочности и эксплуатационных качеств конструкции. Так расчёт балки на прочность по изгибающему моменту и поперечной силе, по деформациям и раскрытию трещин производится только для стадии эксплуатации, рабочая часть сечения h₀ при расчёте на поперечную силу принята в начале наклонной трещины, при расчёте по 2-ой группе предельных состояний вся снеговая нагрузка отнесена к длительной.

Расчёт балки производится от постоянной нагрузки (собственного веса элементов покрытия и конструкции кровли) и временной (снег).

При подсчёте моментов, действующих на балку, нагрузка принимается равномерно распределенной в случае применения плоских плит покрытия и ребристых плит при количестве грузов в пролёте пять и более и фактическая - при числе грузов менее четырёх (при длине балки 12 метров и ребристых плитах шириной 3м).

Пример расчёта

1. Исходные данные

Место строительства г. Чебоксары.

Ширина здания 18 м, шаг поперечных рам вдоль здания равен 6 м, влажность среды менее 75%.

Предварительно напряжённая двускатная балка пролётом 18 м и массой 91 кН [приложение Ж], используется в качестве ригеля поперечной рамы, армируется канатами К1400 (R_s,ser=1400МПа, R_s=1170МПа) с механическим натяжением на упоры стенда. В качстве поперечной используется арматура класса А240 (R_sw=170МПа) и А400 (R_sw=285МПа)

Изделие подвергается тепловой обработке при атмосферном давлении. Бетон тяжёлый класса В30 (R_bn=R_b,ser=22 МПа, R_b=17 МПа, R_bt,n=R_bt,ser=1,75 МПа, R_bt=1,15 МПа), коэффициент условия работы бетона γ_b1=0,9, начальный модуль упругости бетона Е_в=32500МПа.

Значение предельной ширины раскрытия трещин при К1400 мм[4]

Предельный относительный прогиб f/l=1/250 ( табл.19[1]).