.

Міністерство освіти і науки України

Національний університет водного господарства

та природокористування

Є.М. Бабич, в.Є. Бабич розрахунок і конструювання залізобетонних балок

Навчальний посібник

Рівне 2010

УДК 624.012(075)

ББК 38.53я7

Б12

Затверджено вченою радою Національного університету

водного господарства та природокористування.

(Протокол № 9 від 24 вересня 2010р.)

Рецензенти:

Масюк Г.Х., кандидат технічних наук, професор кафедри інженерних конструкцій Національного університету водного господарства та природокористування;

Кочкарьов Д.В., кандидат технічних наук, доцент кафедри міського будівництва і господарства Національного університету водного господарства та природокористування.

Є.М. Бабич, В.Є. Бабич

Б12 Розрахунок і конструювання залізобетонних балок. Навчальний посібник. – Рівне: НУВГП, 2010. - 93 с.: іл.

Навчальний посібник складається з двох основних частин та доданків, кожна частина має два розділи. У першій частині розглянуті теоретичні положення розрахунку міцності, тріщиностійкості та деформацій двопролітних нерозрізних та однопролітних з консоллю залізобетонних балок, в другій частині наведено приклади розрахунку та конструювання названих балок. В додатках містяться необхідні для розрахунків і конструювання нормативні дані, таблиці та конструктивні вимоги, а також вихідні дані для самостійного проектування балок.

Посібник відповідає затвердженій робочій програмі дисципліни «Будівельні конструкції» та призначений для студентів вищих навчальних закладів за напрямом підготовки «Будівництво».

УДК 624.012

ББК 38.53я7

© Бабич Є.М., Бабич В.Є., 2010

© НУВГП, 2010

ЗМІСТ

Вступ………………………………………………………..........5

1. Розрахунок і конструювання двопролітної

нерозрізної залізобетонної балки …………………………… 7

1.1. Складання розрахункової схеми балки…………………… 7

1.2. Визначення згинальних моментів і поперечних сил

в перерізах балки………………………………………… 9

1.3. Розрахунок міцності нормальних перерізів балки……… 13

1.3.1. Визначення оптимальних розмірів поперечного

перерізу балки………………………………………….....13

1.3.2. Розрахунок міцності нормальних перерізів………… 15

1.4. Розрахунок міцності похилих перерізів балки………… 16

1.4.1. Розрахунок поперечних стержнів…………………… 16

1.4.2. Перевірка міцності похилої смуги бетону…………… 19

1.4.3. Розрахунок міцності похилих перерізів балки на дію

згинальних моментів…………………………………… 19

1.5. Розрахунок балки за розкриттям тріщин………………… 20

6. Розрахунок балки за деформаціями……………………… 23

7. Армування двопролітної нерозрізної залізобетонної

балки …………………………………………………………25

2. Розрахунок і армування однопролітної залізобетонної

балки з консоллю…………………………………………… 31

2.1. Складання розрахункової схеми балки…………………… 31

2.2. Визначення згинальних моментів і поперечних сил

в перерізах балки………………………………………… 31

2.3. Розрахунок міцності нормальних перерізів балки……… 33

2.3.1. Визначення оптимальних розмірів поперечного

перерізу балки……………………………………………33

2.3.2. Розрахунок міцності нормальних перерізів……………33

2.4. Розрахунок міцності похилих перерізів балки……………34

2.4.1. Розрахунок поперечних стержнів……………………… 34

2.4.2. Перевірка міцності похилої смуги між тріщинами……34

2.4.3. Розрахунок міцності похилих перерізів

на дію згинальних моментів……………………………..35

2.5. Розрахунок балки за розкриттям тріщин………………… 35

2.6. Розрахунок балки за деформаціями……………………… 35

2.7. Армування однопролітної балки з консоллю ………….. 35

3. Приклад 1. Розрахунок і конструювання двопролітної

нерозрізної залізобетонної балки …………………39

4. Приклад 2. Розрахунок і конструювання однопролітної

залізобетонної балки з консоллю ………………..59

Рекомендована література ……………………………………….80

Додаток А. Нормативні і розрахункові характеристики

бетону і арматури……………………………………..81

Додаток Б. Табличні коефіцієнти та конструктивні вимоги

до арматурних виробів……………………………… 83

Додаток В. В.1. Вихідні дані для самостійного розрахунку і

конструювання балок та рекомендації до

оформлення самостійної роботи..................................86

В.2. Рекомендації до оформлення самостійної

роботи …………………………………………………90

Питання для самоконтролю знань …………………………...…..91

Предметний покажчик ……………………………………………92

ВСТУП

Відповідно до робочої програми дисципліни «Будівельні конструкції» студенти напряму підготовки «Будівництво» мають вивчити теоретичні положення та набути вміння і навички з розрахунку міцності нормальних і похилих перерізів, тріщиностійкості та деформацій (прогинів) згинальних залізобетонних елементів та їх конструювання. Ці завдання досягаються засвоюванням основних теоретичних положень розрахунку залізобетонних конструкцій за двома групами граничних станів, практичним рішенням окремих задач та самостійним виконанням розрахунково-графічних робіт, де в комплексі вирішуються всі задачі на прикладі окремих залізобетонних балок.

Залізобетонні балки являють собою конструктивні елементи будівель і споруд, що працюють на згин, довжина (проліт) яких в 10 … 20 разів перевищує висоту перерізу, а висота – в 2 … 3 рази більша за ширину. Балки – це найбільш поширені залізобетонні конструкції, які використовуються при зведенні різноманітних будівель і споруд: житлових і цивільних будинків, спортивних споруд, промислових будівель, силосних корпусів, підземних переходів, резервуарів, естакад тощо. Найбільш поширені балки прямокутного та таврового перерізів. Балки можуть мати різні обриси поперечного перерізу: прямокутні, таврові і двотаврові, трикутні, коробчасті та інші. Вони можуть зводитися як окремі вільно лежачі конструкції, нерозрізними багато пролітними, одно пролітними з двома або однією консоллю. Проліт балок без попереднього напружування арматури може досягати 8 м, оптимальними вважаються прольоти в межах 5 … 7 м.

В даному посібнику розглядаються найбільш поширені в будівництві нерозрізні двопролітні та однопролітні з консолями залізобетонні балки, на які діють рівномірно розподілені тривалі та змінні короткочасні навантаженнями. Балки опираються на цегляні стіни та монолітні залізобетонні ригелі, для яких в свою чергу середніми опорами являються колони, а крайніми колони або несучі стіни (рис. 1). В посібнику наведено теоретичні положення та приклади розрахунку таких балок за двома групами граничних станів і їх конструювання.

У прикладах розрахунків балок застосована система одиниць СІ, в якій використано співвідношення 1 МПа = 100 Н/см² = 0,1 кН/см².

В додатках наведені нормативні і розрахункові характеристики матеріалів, табличні коефіцієнти та конструктивні вимоги до арматурних виробів. Також наведені таблиці, за якими студенти можуть вибрати залежно від номера залікової книжки вихідні дані для самостійної роботи. Такі дані також може видати викладач індивідуально кожному студенту. Також вміщено рекомендації щодо оформлення самостійної роботи.