Задача №1
По данным 85 варианта рассчитать и сконструировать однопролётную свободно опёртую железобетонную балку покрытия прямоугольного сечения, загруженную равномерно распределённой нагрузкой. При этом требуется определить усилия в сечениях балки, размеры балки, произвести расчет балки по нормальным и наклонным сечениям и выполнить конструирование балки.
Исходные данные принимаю по табл. 1.
Таблица 1
Исходные данные к задаче №1
Исходные данные |
Последняя цифра шифра | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
10 | |
Пролёт балки , м |
6,0 |
5,5 |
7,0 |
5,8 |
6,4 |
6,2 |
6,8 |
5,0 |
5,4 |
5,6 |
Шаг балок с, м |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
6,0 |
Постоянная нормативная нагрузка , кН/м2 |
3,2 |
4,1 |
3,6 |
6,0 |
5,0 |
6,4 |
6,2 |
4,6 |
5,0 |
4,8 |
Исходные данные |
Предпоследняя цифра шифра | |||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
| |
Район строительства |
Омск |
Курган |
Ново-сибирск |
Барнаул |
Екате-ринбург |
Кустанай |
Тобольск |
Челя-бинск |
Уральск |
Актю-бинск |
Бетон класса |
В 25 |
В 20 |
В 30 |
В 20 |
В 25 |
В 25 |
В 30 |
В 20 |
В 20 |
В 25 |
Продольная рабочая арматура из стали класса |
А- II |
А- II |
А- III |
А- III |
А- III |
А- III |
А- III |
А- II |
А- II |
А- III |
Поперечная арматура (хомуты) из стали класса |
А-I |
А-I |
А-I |
А-I |
А-I |
А-I |
А-I |
А-I |
А-I |
А-I |
Коэффициент надёжности по назначению здания |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
0,95 |
Коэффициент надёжности по нагрузке для постоянной нагрузки |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
1,1 |
Выполнение расчетов:
Произвести расчет и конструирование балки покрытия прямоугольного сечения по следующим данным:
Пролет балки = 6,4 м
Шаг балок с =6 м
Постоянная нормативная нагрузка =5 кН/м2
Район строительства г. Челябинск = 1,5 кН/м2
Бетон класса В 20
Рабочая арматура класса А-11
Коэффициент надёжности по нагрузке для постоянной нагрузки = 1,1
Коэффициент надёжности по нагрузке для снеговой нагрузки = 1,4
Коэффициент надёжности по назначению здания = 0,95
Поперечная арматура класса А -1
РЕШЕНИЕ:
1. Определяем расчетные характеристики бетона и арматуры
Мпа,
Мпа,
Мпа (для арматуры класса А-11),
(для арматуры класса А-I).
2. Определяем полную расчетную нагрузку на балку
кН/м2.
3. Производим статический расчет балки
,
.
4. Устанавливаем размеры поперечного сечения балки. Для этого одним из размеров задаемся. Принимаем ширину балки b = 25 см. Принимаем = 0,3, что<=0,541. По коэффициенту устанавливаем коэффициент.= 0,255. Тогда рабочая высота сечения
,
,
.
Окончательно принимаем = 60 см (кратно 50 мм = 5 см).
Таким образом, принимаем сечение балки см.
5. Рассчитываем продольную рабочую арматуру
.
По коэффициенту устанавливаем коэффициент. =0,85.
.
По таблице сортамента арматуры принимаем A -II (= 18,47).
6. Производим расчёт поперечной арматуры. Проверяем условия:
,
.
.
– условие выполняется
- условие не выполняется, следовательно, расчёт поперечной арматуры необходим. Вычисляем величину поперечной силы, приходящейся на единицу длины балки по формуле:
Вычисляем шаг хомутов
По конструктивным требованиям при ммсм и должен быть150мм.
С учетом вычислений, а также конструктивных требований окончательно принимаем шаг хомутов = 150 мм = 15 см.
Тогда площадь поперечного сечения одного хомута
По сортаменту и с учетом условия свариваемости принимаем поперечную
арматуру∅8A -I ().
7.Производим конструирование балки.