- •Розрахунок двосхилої балки прольотом 12м.
- •Дані для проектування
- •Збір навантажень на покриття.
- •Збір навантажень на балку покриття
- •Cтатичний розрахунок балки.
- •Конструктивний розрахунок балки
- •Конструювання балки.
- •Специфікація елемента
- •Специфікація сталі
- •Відомість витрати сталі на елемент, кг
- •Додаток 1 витяг
- •Сортамент арматурної сталі
- •Площі поперечних перерізів арматури для залізобетонних конструкцій
- •Розрахункові опори важкого бетону і початкові модулі пружності (мПа) в залежності від класу бетону за міцністю на стиск
- •Розрахункові опори арматури граничних становищ першої групи (мПа)
- •Модулі пружності арматури
- •Дані для розрахунку прямокутних перерізів.
- •Співвідношення між діаметрами стержнів, що зварюються і мінімальні відстані між стержнями.
Cтатичний розрахунок балки.
Конструктивна довжина балки к= 12000-2·25= 11950 мм, де
n=12000 мм – номінальна довжина.
Мал. 3. Розрахунковий проліт балки
Довжина опирання балки на колони середнього ряду
оn= мм
Розрахунковий проліт о балки дорівнює відстані між серединами опор
о= к– 2 = 11950– 175= 11780мм.
Для двосхилих балок з нахилом верхнього пояса 1:12, які сприймають рівномірно розподілене навантаження, небезпечний переріз знаходиться на відстані х1= 0,37 о= 0,37·11780= 4,36м.
Розрахункова схема
Згинальний момент в небезпечному перерізі
М= кНм.
Поперечна сила на грані опори
Q= кН
Конструктивний розрахунок балки
Мал. 4. а – фактичний поперечний
переріз;
б – розрахунковий
поперечний переріз.
Поздовжню робочу арматуру розраховуємо по зусиллям, які діють в перерізі на відстані 0,37 Lо від опори.
Висота балки змінна по довжині.
В перерізі, яке розглядаємо, висота балки
h= hs+ де hs = 79см – висота перерізу на опорі.
Фактичний переріз балки перетворюємо в еквівалентний розрахунковий.
Розміри поперечного перерізу балки:
b =80мм; b = 210мм; h = 200мм; h = 1160мм.
Приймаємо відстань а= 80мм при розміщенні робочої арматури в 2 ряди.
Робоча висота перерізу h0 = h-а= 116–8= 108см
5.02.Розрахунок поздовжньої робочої арматури.
Визначаємо положення нейтральної осі перевіривши умову
М Мпер; Мпер= Rbb h ( h0– 0.5 h ) = 19,8·103·0,21·0,2(1,08–0,5·0,2)=
=815кНм>М= 472,5кНм.
Умова виконується, нейтральна вісь проходить в полиці, переріз розглядаємо як прямокутний шириною b = 21см.
Коефіцієнт А0= 0,097< А0max= 0.28
Висновок: Стиснута арматура по розрахунку не потрібна.
По табл. 3.1 стор. 89 [1] по інтерполяції знаходимо коефіцієнти
=0,102; = 0,949.
-
Ао
0,10
0,95
0,095
0,102
0,949
0,097
0,11
0,945
0,104
При розрахунку міцності залізобетонних елементів з високоміцною арматурою при виконанні умови розрахунковий опір арматури Rs множать на коефіцієнт умов роботи = , де = 1,15
для арматури класу А800, стор. 186 [1]
- гранична відносна висота стиснутої зони бетону.
Для бетону класу В 40 і арматури класу А800 коефіцієнт = 0,33 по
табл. 3.2 стор. 90 [1].
= 1,15– (1,15– 1)( = 1,21> =1,15
Приймаємо = 1,15
Потрібна площа перерізу робочої арматури
А = =
За сортаментом приймаємо 4Ø 14 А800, Аs= 6,15см2
Розрахунок міцності похилих перерізів.
Максимальна поперечна сила у грані опори Q= 172кН.
Висота балки біля опори h= 79см.
Перевірку розмірів поперечного перерізу визначаємо по двом перерізам:
перше розміщене на відстані 70см. від торця балки в місці різкого зменшення товщини стінки, друге – на відстані 150см. від торця балки, де товщина стінки стає мінімальною b = 8см.
Для першого перерізу висота h= h– а= 85–8=77см, ширина b = 12см.
Перевіряємо умову Q= к1Rbtbho, де коефіцієнт к1=0,6
0,6·1,26·103·0,12·0,77 = 69,9кН< Q = 172кН
Висновок: поперечна арматура потрібна за розрахунком.
Перевіряємо умову Q 0.3 , де коефіцієнти
=1,1; = 1– Rb= 1–0.01·19.8= 0.802; = 0,01
0,3·1,1·0,802·19,8·103·0,12·0,77= 484,2кН > Q=172кН
Для другого перерізу висота h= h– а=91,5– 8 = 83,5 см., ширина b= 8 см.
Перевіряємо умову
0,3·1,1·0,802·19,8·103·0,08·0,835= 350,1кН > Q
Умова виконується для обох перерізів, отже прийняті розміри поперечного перерізу і клас бетону достатні.
Перевіряємо міцність балки на поперечну силу в місцях зміни кроку поперечних стержнів і в місцях зміни товщини стінки.
Приймаємо для поперечних стержнів арматуру діаметром 6мм класу
А400С, яку об’єднуємо у вертикальні каркаси. Кількість каркасів в перерізі n= 2, тоді площа перерізу поперечної арматури Аsw= 0,57см2
За конструктивними вимогами крок поперечних стержнів при h> 45см.
S cм і не більше S 50см.
Приймаємо на приопорних ділянках довжиною 1,5м. (приблизно )
S= 17,5см. кратно 2,5см.
Зусилля в поперечних стержнях на 1м. довжини
qsw=
Поперечна сила, яка сприймається бетоном і поперечними стержнями разом Qb sw= 2 = =2 = 259.5кН > Q= 172кН, де коефіцієнти
=2, = ,
Також перевіряємо міцність балки на ділянці між і при
S= 20см.
qsw=
Qb sw= 2 = 242,7 кН > Q= 129кН
На середній частині балки приймаємо поперечні стержні із дроту діаметром 5мм класу Вр – І, з кроком S= 25см, Аsw= 0,39см2 при n=2
= = 2,95м.
Висота перерізу h = 79+ см.
ho = 104,3–8= 96,3см., коефіцієнт =
Зусилля в поперечних стержнях на 1м. Довжини
qsw=
Qb sw= 2 = 205,6 кН> Q= 86кН
Висновок: міцність похилих перерізів забезпечена.