MU_dlya_KP_1

71

Определение размеров поперечных сечений главной балки Определяем рабочую ширину полки главной балки

Согласно ДБН В.2.6-98:2009, п. 5.3.2 , в тавровых балках рабочая ширина полки, на которой можно считать равномерным распределение напряжений, зависит от размеров стенки и полки, вида нагрузки, пролѐта, условий опирания и поперечной арматуры.

Рис. 35. Характеристики рабочей ширины полки Г.Б.

Рабочую ширину полки нужно учитывать на расстоянии между точками балки с нулевыми моментами, которые приблизительно определяют по

рис. 36.

Рис. 36. К определению расстояния

Рабочую ширину полки главной балки крайнего пролѐта (пролѐт № 1) определяем по формуле (см. рис. 35 и рис. 36):

72

где:

– свесы полок (см. рис. 35);

При этом должны выполняться условия:

Если условие не выполняется, то принимаем

Если условие не выполняется, то принимаем

-определяем по рис. 36 для крайнего (первого) пролѐта;

–ширина ребра главной балки;

–половина расстояния в свету между гавн. балками, рис. 35;

Рис. 37. Расчѐтное сечение в крайнем (первом) пролѐте

Рабочую ширину полки главной балки среднем пролѐте (пролѐт № 2) определяем по формуле (см. рис. 35 и рис. 36):

где:

– свесы полок (см. рис. 35);

73

При этом должны выполняться условия:

условие не выполняется, поэтому принимаем

Если условие не выполняется, то принимаем

-определяем по рис. 36 для среднего (второго) пролѐта;

–ширина ребра главной балки;

-половина расстояния в свету между главн. балками, рис. 35.

Рис. 38. Расчѐтное сечение в среднем (втором) пролѐте

В приопорных зонах главных балок, свесы полок не учитывают, поскольку они расположены в растянутых зонах, согласно эпюре изгибающих моментов, см. рис. 34, и поперечные сечения являются прямоугольные, см. рис.

39.

Рис. 39. Расчѐтное сечение в приопорных зонах

74

Определяем рабочую высоту главной балки:

√

√

где:

-наибольший по модулю изгибающий момент в сечении главной балки;

–наибольший изгибающий момент на опоре B, по грани колонны, см. рис. 34;

;

–наибольший по модулю изгибающий момент на опоре B (см. рис. 34);

-минимальная по модулю поперечная сила на опоре В

(см. рис. 34);

–предварительный размер поперечного сечения колонны;

-расчетная ширина ребра главной балки (см. рис. 39);

-расчѐтное значение прочности бетона на сжатие;

–коэффициент соответствующий рекомендуемой по экономическим условиям относительной высоте сжатой зоны

бетона (см. табл. 7).

–коэффициент условия работы бетона (определяется по п.

3.1.2.5ДСТУ Б В.2.6-156:2010)

Полная высота главной балки:

где:

– расстояние от центра тяжести арматуры, подверженной растяжению, до наиболее растянутой грани сечения.

Назначаем полную высоту главной балки с кратностью – 10 см.

Принимаем -

.

Уточняем рабочую высоту сечения:

75

Определение площади продольной арматуры

Расчѐт нормальных сечений главной балки по I ГПС, выполнен по ДБН В.2.6-98:2009 «Бетонные и железобетонные конструкции», п. 3.1.6.2 , в предположении равномерного характера распределения нормальных сжимающих напряжений в сжатой зоне бетона. Что достигается введением коэффициента

, который определяет расчѐтную высоту сжатой зоны.

Определим для расчѐтных сечений главной балки, где проходит граница сжатой зоны бетона и соответственно случай расчѐта.

Крайний (первый) пролѐт:

( )

–максимальный изгибающий момент в крайнем пролѐте, см. рис. 34.

То есть имеет место первый случай (граница сжатой зоны бетона про-

ходит в пределах высоты полки).

Средний (второй) пролѐт:

( )

–максимальный изгибающий момент в среднем пролѐте, см. рис. 34.

То есть имеет место первый случай (граница сжатой зоны бетона про-

ходит в пределах высоты полки).

76

			Таблица 17
		Подбор арматуры в сечениях главной балки
Элемент		Требуемая пл. арматуры:	диаметр арматуры	см2
	М,		Принятая арматура
	кН∙см	по табл. 7	Количество и	,

	Пр. 1		62108				0,985			2Ø25 + 2Ø28 - A400C	22,14
	Оп. В		45470			0,896				2Ø22 + 2Ø25 - A400C	17,42
	Пр. 2		37011				0,99			4Ø20 - A400C	12,56
	низ
	Пр. 2		17676			0,962				2Ø22 - A400C	7,60
	верх

Примечания: количество и диаметр стержней подбираем в зависимости от требуемой площади армат уры, по сортамент у армат урной стали , приложение Б .

77

Расчет прочности главной балки по наклонным сечениям

Максимальная поперечная сила, согласно рис. 34 действует на опоре В слева:

Определим несущую способность сечения по поперечной силе:

условие выполняется, следовательно параметры поперечного сечения удовлетворительны;

где:

(		)	(		)

Определим требуется ли поперечная арматура по расчѐту.

- арматура требуется по расчѐту.

где:

[		√		]
*	√		+

но принимается не меньше, чем:

( )

где:

√		√		- условие выполняется;

; - условие выполняется;

-площадь продольной растянутой арматуры на опоре В, см. табл. 17.

;

78

- условие выполняется;

√					√		√		√

Расчѐт поперечной арматуры

Главную балку будем армировать вертикальной поперечной арматурой класса А240.

Определим		и проверим условие				:

- находим корни уравнения;

Как видно ни один из корней уравнения не удовлетворяет требуемому условию: , поэтому принимаем -

где:

- поскольку

;

Определяем площадь поперечного армирования

Принимаем -

, тогда

79

Должно выполняться следующее условие:

- условие выполняется

√ √

Назначаем поперечную арматуру (шаг и диаметр стержней)

-расчѐтное значение площади поперечного армирования при шаге 100 мм;

Армирование будем выполнять четырѐхсрезными хомутами (в каждом сечении балки установлено по 2 хомута)

В приопорных участках длиной		назначаем Ø8 А240, S = 100 мм.

Фактическая площадь установленной поперечной арматуры равна:

(4 Ø8)

В средней части пролѐта установим Ø8 А240, S = 200 мм.

Также должны выполняться следующие						конструктивные требова-
ния:
В приопорных участках длиной					-			:
– условия выполняются.
В пролѐте -			:

– условия выполняются.

Схему установки поперечной арматуры в балке см. рис. 43.

80

Построение эпюры материалов главной балки

Прочность балки от действия изгибающего момента будет обеспечена, если во всех сечениях по длине балки выполняется условие:

где:

- расчѐтный момент действующий в заданном сечении, от внешней

нагр.;

- момент внутренних усилий в заданном сечении;

При назначении арматуры балок, следует стремиться к меньшему количеству разных диаметров рабочей арматуры.

В целях экономного армирования, главную балку армируем продольной рабочей арматурой с учетом изменения изгибающих моментов, по длине балки.

Несущую способность сечений балки по арматуре, определяем по форму-

ле:

Коэффициент находим по табл. 7 данных методических указаний, в зависимости от относительной высоты сжатой зоны бетона - .

Определение моментов несущей способности балки по сечениям, для построения эпюры материалов, сведѐн в табл. 18.

Определение длины анкеровки оборванных рабочих стержней

В главной балке будут обрываться стержни диаметром : Ø20, Ø25, для данных диаметров и определим расчѐтные длины анкеровки.

Ø20 – диаметр анкеруемого растянутого стержня

где:

- опред. по табл. 7.2, ДСТУ Б В.2.6-156:2010

(

) (

) (

) (

)