6. ;

7. ;

8. ;

= 104,41 кН·м > = 90,24 кН·м. Прочность сечения обеспечена.

Рисунок 6.4- Средний пролёт второстепенной балки

Расчет арматуры на первой промежуточной опоре, Принимаем арматуру класса S400, =365 МПа.

1. ;

2.

3. ;

4. Принимаем 4Ш20, Аs = 12,56 см2 с расположением арматуры в два ряда.

5. с=сcov+Ш+25/2=20+20+12,5=52,5 мм. Тогда d=400-52,5=347,5мм, принимаем d=347мм.

6. ;

7. ;

8. ;

= 154,83 кН·м > = 103,13 кН·м. Прочность сечения обеспечена.



Рисунок 6.5 - Первая промежуточная опора второстепенной балки

Расчет арматуры на средних промежуточных опорах,Расчёт ведём по деформационной модели. Принимаем арматуру класса S400, =365 МПа.

1. ;

2. Для бетона класса С25/30: %0; , , . Для арматуры класса S400 при Еs=20·104 МПа

%0.

Тогда ;

;

;

3. ;

4. Принимаем 2 Ш16, Аs1 = 4,02 см2 и 2 Ш20, Аs2 = 6,28 см2, суммарная площадь арматуры Аs = Аs1 + Аs2 = 4,02 + 6,28 = 10,3 см2 .

5. мм.

Тогда d=400- 46,78=353,2 мм принимаем d=353мм;

6. ;

7. ;

8. ;

= 103,78 кН·м > = 90,24 кН·м. Прочность сечения обеспечена.

Рисунок 6.6 - Средняя промежуточная опора второстепенной балки

6.3.4 Расчёт поперечной арматуры балки

Расчет производится для приопорных и пролетных участков крайнего и средних пролетов балки.

1. Крайний пролет, левый приопорный участок.

Продольная арматура балки 4Ш20 мм, = 12,56 см2, d = 0,347 м, fск = 25МПа, fсtd = 1,1 МПа. Поперечная арматура класса S240, fywd = 157 МПа. Наибольшая поперечная сила на участке: Vsd,1=V1=0,4·q·lsb=0,4·44,44·5,7=101,32 кН.

Проверяем необходимость расчета:

;

;

Необходима постановка поперечной арматуры по расчету.

Так как поперечное сечение - тавровое, то определяем величину :

;

где,

- ширина второстепенной балки: ;

- высота полки, равная толщине плиты: .

Рассчитываем поперечную арматуру:

;

.

мм, принимаем =7мм, для двух ветвей Asw=0,77см2. Тогда:

- расчетный шаг поперечных стержней (хомутов) s:

;

- максимально допустимый шаг хомутов:

.

- шаг хомутов по конструктивным требованиям для приопорных участков балки с высотой h<450 мм:

, .

Из расчетного шага поперечных стержней, максимально допустимого шага и шага по конструктивным требованиям принимаем наименьшее значение s = 150 мм.

Проверяем прочность наклонного сечения:

;

.

Следовательно, прочность наклонного сечения обеспечена.

2. Крайний пролет, правый приопорный участок.

Наибольшая поперечная сила на участке: Vsd,2=V2,l=0,6·q·lsb=0,6·44,44·5,7=151,98 кН;

Постановка поперечных стержней требуется по расчету, так как

Рассчитываем поперечную арматуру:

;

.

Диаметр поперечных стержней принимаем как и для левого приопорного участка =10 мм, Asw=1,57 см2; тогда шаг поперечных стержней:

;

Конструктивные требования: , .

Окончательно принимаем наименьшее значение s = 150 мм.

Проверяем прочность:

;

;

.

Следовательно, прочность наклонного сечения обеспечена.

3. Крайний пролет, пролетный участок.

Наибольшая поперечная сила на участке:

Постановка поперечных стержней требуется по расчету, так как

Рассчитываем поперечную арматуру:

;

.

;

Конструктивные требования: , .

Окончательно принимаем наименьшее значение s = 390 мм.

Проверяем прочность:

;

,

Следовательно, прочность наклонного сечения обеспечена.

4. Средний пролет, левый и правый приопорные участки.

Продольная арматура балки 4Ш16 мм, = 8,04 см2, d = 0,351 м. Поперечная арматура класса S240, fywd = 157 МПа.

Наибольшая поперечная сила на участке: Vsd,4=V2,r=V3=0,5·q·lsb=0,5·44,44·5,7=126,65 кН;

Проверяем необходимость расчета:

;

;

,

Необходима постановка поперечной арматуры по расчету.

Так как поперечное сечение - тавровое, то определяем величину =0,243:

Рассчитываем поперечную арматуру:

;

.

мм, принимаем =6 мм, для двух ветвей Asw=0,57 см2. Тогда:

;

.

Конструктивные требования: , .

Окончательно принимаем наименьшее значение s = 99 мм.

Проверяем прочность наклонного сечения:

;

;

,

Следовательно, прочность наклонного сечения обеспечена.

5. Средний пролет, пролетный участок.

Наибольшая поперечная сила на участке:

Постановка поперечных стержней требуется по расчету, так как

Рассчитываем поперечную арматуру:

;

.

;

.

Конструктивные требования: , .

Окончательно принимаем наименьшее значение s =181 мм.

Проверяем прочность:

;

;

.

Следовательно, прочность наклонного сечения обеспечена.



Рисунок 6.7 - Поперечное армирование второстепенной балки:

а) крайний пролёт; б) средний пролёт.

6.3.5 Построение огибающей эпюры моментов, эпюры материалов и определение мест обрыва продольных стержней

Огибающая эпюра изгибающих моментов строится для двух схем загружения. В первой схеме полная нагрузка g + p - в нечетных пролетах и условная постоянная нагрузка g + р/4 - в четных пролетах, во второй схеме полная нагрузка g + р - в четных пролетах и условная постоянная нагрузка g + р/4 - в нечетных пролетах.

Изгибающие моменты вычисляются по формуле

;

Нулевая точка для отрицательного опорного момента в первом (крайнем) пролете удалена от первой промежуточной опоры на расстоянии

; ;

Для построения эпюры материалов определим несущую способность балки в расчетных сечениях при оставшихся (необорванных) стержнях:

1. В крайнем пролете обрывается 2 стержня Ш20 мм и остается 2 стержня Ш20 мм, Аs = 6,28 см2; с=сcov+ Ш/2=20+20/2=30 мм, d = h - c = 400 - 30 = 370мм=0,37м, сечение тавровое

;

;

2. В среднем пролете остается 2 стержня Ш16 мм, Аs = 4,02 см2,с=сcov+ Ш/2=20+16/2=28 мм, d = h-c=400-28=372мм=0,372м, сечение тавровое

;

;

3. На первой промежуточной опоре остается 2 стержня Ш20 мм, Аs = 6,28см2, с=сcov+Ш/2=20+20/2=30мм, d=h-c=400-30=370мм=0,37м, сечение прямоугольное :

;

;

4. На средних промежуточных опорах обрывается 2 стержня Ш16 мм, остается 2 стержня Ш20 мм, поэтому несущая способность сечения такая же, как и на первой промежуточной:

.

Места теоретического обрыва стержней

Для крайнего пролета:

Мsup,l=0;

кНм;

;

;

;

;

; .

Для среднего пролета:

Мsup,l=103,23 кНм;

кНм;

;

;

;

;

; .

Для первой промежуточной опоры слева:

кНм;

;

;

;

Для первой промежуточной опоры справа:

кНм;

;

;

;

Для средней промежуточной опоры слева:

кНм;

;

;

Длину анкеровки lbd обрываемых в пролете стержней продольной арматуры определяем по формуле:

В крайнем пролете обрываются 2 стержня 20 мм. Требуемая площадь арматуры (площадь оставшихся стержней) , = 6,28 см2. Принятая площадь сечения арматуры (420 мм) = 12,56 см2. Базовая длина анкеровки для бетона класса С25/30 и арматуры класса S400: =32·20=640 мм.

Длина анкеровки:

Минимальная длина анкеровки:

- ;

- ;

- h/2=400/2=200мм;

Окончательно принимаем lbd,1=400мм.

В среднем пролете обрываются 2 стержня 16 мм. Требуемая площадь арматуры (площадь оставшихся стержней), = 4,02 см2. Принятая площадь сечения арматуры (416 мм) = 8,04 см2. Базовая длина анкеровки для бетона класса С25/30 и арматуры класса S400: =32·16=512 мм.

Длина анкеровки:

Минимальная длина анкеровки:

- ;

- ;

- h/2=400/2=200мм;

Окончательно принимаем lbd,2=307мм.

На средней промежуточной опоре обрываются 2 стержня 16 мм и остаются 2 стержня 20 мм, = 6,28 см2, = 10,3 см2. Базовая длина анкеровки для бетона класса С25/30 и арматуры класса S400

=32·16=512 мм.

Длина анкеровки:

Минимальная длина анкеровки:

- ;

- ;

- h/2=400/2=200мм;

Окончательно принимаем lbd,4=307мм.

Огибающие эпюры изгибающих моментов и эпюра материалов второстепенной балки приведены на рисунке 6.8:

Литература

СНиП 2.01.07-85*.Нагрузки и воздействия. -М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1986.

СНБ 5-03-01-02. Бетонные и железобетонные конструкции. Нормы проектирования -Мн.: Минстройархитектуры РБ, 2003.

В.В. Талецкий. Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания. Часть 1 -Гомель: БелГУТ,2009.

В.В. Талецкий. Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания. Часть 2 -Гомель: БелГУТ,2009.

Размещено на Allbest.ru