Расчет и конструирование второстепенной балки

Расчетный пролет сбор нагрузок на второстепенную балку.

Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между главными балками:

l0 = а-b_гл = 5,1-0,2=4,9 м.

Расчет нагрузки на 1 метр длинны второстепенной балки:

Постоянная:

Собственного веса плиты и пола

кН/м

Собственного веса балки сечением 0,16 0,29 ()

кН/м

Итого постоянная, с учетом g_n = 0,95:

5,22·0,95=4,96 кН/м

Временная, с учетом g_n = 0,95:

кН/м

Полная расчетная нагрузка на второстепенную балку:

кН/м.

Определение расчетных усилий

Расчетная схема второстепенной балки — многопролетная неразрезная балка.

Изгибающие моменты определяют с учетом перераспределения усилий:

В первом пролете:

кН·м,

 

На первой промежуточной опоре:

кН·м,

 

В средних и на средних опорах:

кН·м.

 

Отрицательный момент в среднем пролете для 10,57/4,94=2,14<3:

М=0,4 кН·м.

 

Поперечные силы:

На крайней опоре:

кН

 

На первой промежуточной опоре слева:

кН

 

На первой промежуточной опоре справа:

кН

 

Расчет прочности нормальных сечений

а) Выберем материалы для второстепенной балки:

Бетон:

Как для плиты, класса Б 15.

Арматура:

продольная:

ненапрягаемая класса А-III;

нормативное сопротивление R_s,n, МПа 390;

расчётное сопротивление растяжению R_s, МПа 365;

расчётное сопротивление сжатию R_sc, МПа 365;

модуль упругости E_s, МПа 200000.

поперечная:

ненапрягаемая класса Вр-I;

диаметр, мм 4;

расчётное сопротивление растяжению R_s, МПа 260;

модуль упругости E_s, МПа 170000.

 

 

б) Уточнение высоты сечения второстепенной балки.

Расчет ведется с учетом образования пластического шарнира, , .

На опоре момент отрицательный — сжатая зона вверху. Сечение работает как прямоугольное с шириной ребра b = 0,16 м.

Находим h₀:

м

h = h₀ + a = 0,33 + 0,03 = 0,36 м — принимаем h_вб = 36 см.

В пролетах сечение тавровое – полка в сжатой зоне. Расчетная ширина полки при равна м.

 

в) Подбор арматуры в первом пролете по М₁.

По табл.3.1 [1] вычисляем ; ; ζ = 0,984.

 

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:

м² = 4,87 см².

По приложению 6 [1] принимаем 2 Ø18 A-III с площадью A_s1 = 5,09 см²

 

Вычисляем сечения арматуры в среднем пролете:

м² = 4,87 см².

По приложению 6 [1] принимаем 2 Ø16 A-III с площадью A_s1 = 4,02 см².

 

 

г) Подбор арматуры на отрицательный момент М=15,88 кНм сечение работает как прямоугольное

По табл.3.1 [1] вычисляем ζ = 0,936.

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:

м² = 1,41 см².

По приложению 6 [1] принимаем 2 Ø10 A-III с площадью A_s2 = 1,57 см².

 

д) Подбор арматуры на первой промежуточной опоре, сечение работает как прямоугольное:

По табл.3.1 [1] вычисляем ζ = 0,787.

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:

м² = 4,79 см².

По приложению 6 [1] принимаем 7 Ø10 A-III с площадью A_s2 = 5,5 см².

 

е) Подбор арматуры в средних опорах.

По табл.3.1 [1] вычисляем ζ = 0,819.

Вычисляем площадь сечения растянутой арматуры:

м² = 4,03 см².

По приложению 6 [1] принимаем 6 Ø10 A-III с площадью A_s2 = 4,71 см².