Задача 2
По данным 73 варианта рассчитать и сконструировать однопролётную свободно опёртую железобетонную балку перекрытия таврового сечения, загруженную равномерно распределённой нагрузкой. Армирование выполнить сварными каркасами.
Исходные данные |
Последняя цифра шифра | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |
Пролёт балки , м |
7,0 |
7,2 |
7,4 |
6,0 |
6,5 |
6,9 |
5,8 |
5,6 |
6,4 |
6,6 |
Шаг балок , м |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
5,0 |
Высота балки, , мм |
550 |
500 |
450 |
550 |
500 |
450 |
550 |
500 |
450 |
600 |
Ширина ребра , мм |
200 |
220 |
120 |
250 |
200 |
180 |
240 |
210 |
150 |
250 |
Высота полки , мм |
120 |
100 |
80 |
110 |
100 |
60 |
80 |
100 |
80 |
120 |
Ширина полки , мм |
600 |
550 |
500 |
550 |
500 |
550 |
500 |
550 |
500 |
600 |
Исходные данные |
Предпоследняя цифра шифра | |||||||||
1 |
2 |
3 |
4 |
5 |
6 |
7 |
8 |
9 |
0 | |
Постоянная нормативная нагрузка , кН/м2 |
3,0 |
2,5 |
2,0 |
3,1 |
2,9 |
2,8 |
2,6 |
2,7 |
3,0 |
3,4 |
Район строительства |
Омск |
Курган |
Ново-сибирск |
Барнаул |
Екате-ринбург |
Куста-най |
То-больск |
Челя-бинск |
Уральск |
Актю-бинск |
Бетон класса |
В 15 |
В 25 |
В 30 |
В 20 |
В 15 |
В 20 |
В 30 |
В 30 |
В 15 |
В 25 |
Продольная рабочая арматура из стали класса |
А- III |
А- II |
А- III |
А- III |
А- III |
А- III |
А- II |
А- III |
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 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:
Произвожу расчет и конструирование балки перекрытия таврового сечения по следующим данным:
Пролет балки = 7,4 м
Шаг балок =5 м
Постоянная нормативная нагрузка = 2,6 кН/м2
Бетон класса В 30
Рабочая арматура класса А-Ш
Коэффициент надёжности по нагрузке для постоянной нагрузки = 1,1
Поперечная арматура класса А -1
Район строительства – г. Тобольск
Размеры поперечного сечения балки:
Высота тавра h = 450 мм = 45 см
Ширина ребра тавраb = 120 мм = 12см
Ширина полки тавра =500 мм = 50 см
Высота полки тавра = 80 мм = 8 см
Решение
Определяю расчетные характеристики бетона и арматуры
Rb = 17 Мпа =170 кг/см2
Rbt= 1,2 МПа = 12 кг/см2
Rs= 280 Мпа = 2800 кг/см2 (для арматуры класса А-Ш )
Rsw = 175 Мпа = 1750 кг/см2 (для арматуры класса A-I)
Определяю полную расчетную нагрузку на балку
Произвожу статический расчет балки
,
Рассчитываю продольную рабочую арматуру
Вычисляем величину изгибающего момента, который может воспринять
полка таврового сечения по формуле
= 206,31 кНм >= 169,8 кН м, следовательно, нейтральная ось проходит в полке тавра и сечение будет рассчитываться как прямоугольное с шириной, равной ширине полки, т.е.b = . Далее вычисляем коэффициентпо формуле
По коэффициенту устанавливаем коэффициент.= 0,94. Вычисляем площадь поперечного сечения рабочей арматуры
По таблице сортамента арматуры принимаем 2ᴓ32A -III (= 16,08 см2 )
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 h> 450ммs= h/3 = 45/3 = 15 см и должен быть 200мм.
С учетом вычислений, а также конструктивных требований окончательно принимю шаг хомутовs = 150 мм = 15 см.
Тогда площадь поперечного сечения одного хомута
По сортаменту и с учетом условия свариваемости принимаю поперечную арматуруᴓ8 A -I (= 0,503 см2)