4.6 Конструювання другорядної балки

Балка армується в прольотах плоскими зварними каркасами КР1, КР2, що об’єднуються в просторові каркаси КП1, КП2 горизонтальними сполучними стержнями, які встановлюються в кожному кроці поперечних стержнів. На опорах армування здійснюється за допомогою плоских каркасів КР3, КР4 з поздовжньою робочою арматурою, яка розташована горизонтально. Каркаси сусідніх прольотів об’єднуються між собою за допомогою стикових стержнів Ø16 мм в крайньому прольоті та Ø14 мм в середніх прольотах. Вони пропускаються через арматуру головної балки і заводяться за грань на відстань не менше l = 15 d_s = 15 16 = 240 мм і не менше, ніж крок поперечних стержнів l = S_w1+ 50 = 200 + 50 = 250 мм. Отже, остаточно приймаємо l = 250 мм.

l_ст.ст = b_ГБ + 2 l

l_ст.ст = 350 + 2 250 = 850 мм

Для забезпечення захисного шару бетону до арматурних каркасів приварюються стержні-фіксатори, що опираються в стінки та днище опалубки.

По довжині балки горизонтальні каркаси заводяться на відстань 1/3 l_ef.f^0і. На крайній опорі каркаси заводять за грань стіни на величину а = 235 мм.

Проектування крайнього каркасу КР1:

Довжина каркасу – це відстань між граню головної балки і краєм балки на стіні за винятком захисного шару бетону 10 мм

l_к = l₁ – b_ГБ/2 + a – 200 – з.ш.

l_к = 7000 – 350/2 + 235 – 200 – 10 = 6380 мм

Висота каркасу – це висота другорядної балки за винятком захисного шару бетону 5 мм

h_к = h_ДБ – 2 з.ш.

h_к = 600 – 2 5 = 590 мм

Діаметр робочої арматури – d_s = 16А400С;

Діаметр поперечної арматури – d_sw = 10А240С з S_w1 = 200 мм та S_w2 = 450 мм;

Діаметр монтажної арматури – d_m = d_sw + 2 мм = 12С240С.

Проектування середнього каркасу КР2:

Довжина каркасу – це відстань між гранями головної балки

l_к = l₁ – b_ГБ

l_к = 7000 – 350 = 6650 мм

Висота каркасу – це висота другорядної балки за винятком захисного шару бетону 5 мм

h_к = h_ДБ – 2·з.ш.

h_к = 600 – 2·5 = 590 мм

Діаметр робочої арматури – d_s = 14 мм, та d_s = 12А400С;

Діаметр поперечної арматури – d_sw = 10А240С з S_w1 = 200 мм та S_w2 = 450 мм;

Діаметр монтажної арматури приймається за розрахунком п.4.4.4 курсового проекту і становить d_m = 12А240С.

Проектування горизонтального каркасу на першій проміжній опорі КР3:

Довжина каркасу – це відстань між гранями головної балки

l_к = 2/3· l_ef.f⁰¹ + b_ГБ

l_к = 2/3· 6750 + 350 = 4850 мм

ширина каркасу – це ширина другорядної балки з подовженням з обох боків на згин по 300 мм за винятком захисного шару бетону 15 мм

h_к = b_ДБ + 2·300 – 2·15

h_к = 250 + 2·300 – 2·15 = 820 мм

Діаметр робочої арматури – d_s = 16А400С;

Діаметр поперечної арматури прийнятий з умов технології зварювання

d_sw = 6А240Смм з конструктивним кроком S_w1 = 400 мм.

Проектування горизонтального каркасу на другій проміжній опорі КР4:

Довжина каркасу – це відстань між гранями головної балки

l_к = 2/3· l_ef.f⁰² + b_ГБ

l_к = 2/3· 6650 + 350 = 4783,3 мм

ширина каркасу – це ширина другорядної балки з подовженням з обох боків на згин по 300 мм за винятком захисного шару бетону 15 мм

h_к = b_ДБ + 2·300 – 2·15

h_к = 250 + 2·300 – 2·15 = 820 мм

Діаметр робочої арматури – d_s = 16А400С і 12А400С;

Діаметр поперечної арматури прийнятий з умов технології зварювання

d_sw = 5Вр-І з конструктивним кроком S_w1 = 400 мм.

5. Розрахунок та проектування головної балки

5.1 Розрахункова схема, розрахунковий проліт, розрахунковий переріз

Г оловна балка працює як трьох пролітна нерозрізна конструкція на шарнірних опорах

Рисунок 5.1.13 Конструктивна схема головної балки

Визначаємо перший розрахунковий проліт

l_ef.f1 = l₁ – 200 + 190

l_ef.f1 = 5550 – 200 + 190 = 5540 мм

Визначаємо середній розрахунковий проліт

l_ef.f1 = l₂

l _ef.f1 = 5700 мм

Рисунок 5.1.14 Розрахункова схема головної балки

Навантаження на головну балку передається у вигляді зосереджених сил. Вага ребра головної балки приймається як зосереджена сила, що прикладається в місцях спирання другорядної балки. Розрахунковий переріз в прольотах приймається тавровий з розміри h = 700 мм, b_w = 350 мм, h_f = 70 мм.

В изначаємо ширину полички, що вводиться в розрахунок за допомогою рисунку 5.1 [2].

Рисунок 5.1.15 Характеристики робочої ширини полиці

Для крайнього прольоту:

b_ef.f = b_w + 2·b_ef.f.1

b_ef.f1 – розрахунковий звіс ребра

b_ef.f.1 = (0,2·b₁ + 0,1·l₀) ≤ 0,2·l₀ ≤ b₁

l₀ – умовний проліт балки за рис. 5.1 [2].

l₀ = 0,85·l_ef.f1

l₀ = 0,85·5540 = 4709 мм

b₁ = 3325 мм

b_ef.f1 = (0,2·3325 + 0,1·4709) = 1135 мм ˂ b₁ = 3325 мм > 0,2·4709 = 941,8 мм

Отже, з цієї умови до розрахунку приймаю b_ef.f1 = 940 мм

b_ef.f = 350 + 2·940 = 2230 мм.

Для середнього прольоту:

b_ef.f = b_w + 2·b_ef.f2

b_ef.f2 – розрахунковий звіс ребра

b_ef.f.2 = (0,2·b₁ + 0,1·l₀) ≤ 0,2·l₀ ≤ b₁

l₀ = 0,7·l_ef.f2

l₀ = 0,7·5700 = 3990 мм

b₁ = 3325 мм

b_ef.f2 = (0,2·3325 + 0,1·3990) = 1064 мм ˂ b₁ = 3325 мм > 0,2·3990 = 798 мм

Отже, з цієї умови до розрахунку приймаю b_ef.f2 = 790 мм

b_ef.f = 350 + 2·790 = 1930 мм.

Для середнього

Для крайнього

Рисунок 5.1.16 Розрахунковий переріз в крайньому та середньому прольоті

Р озрахунковий переріз на опорах приймаємо прямокутним так як полиця розташована в розтягнутій зоні.

Рисунок 5.1.17 Розрахунковий переріз на опорі