В першому прогоні та на першій проміжній опорі

В крайніх прогонах і над першими проміжними опорами встановлюємо сітки С1. Необхідна площа перерізу арматури додаткових сіток С2 .З табл.7 і 8 обираємо сітку С2 марки

( )

                                         Конструювання плити

Площа перерізу робочої арматури і крок стрижнів цієї арматури можна підібрати за табл.7

Площа перерізу розподільної арматури в балкових плитах повинна становити не менше 100% площі перерізу робочої арматури в місці найбільшого згинального моменту. Діаметр і крок стрижнів робочої арматури рекомендується призначати за табл.8

Багатопрогонні балкові монолітні плити товщиною до 100 мм з робочою арматурою середніх прогонів і опор діаметром до 7 мм рекомендується армувати зварними рулонними сітками.

Плита в даному прикладі армується рулонними сітками з повздовжнім напрямком робочих стрижнів. Рулонні сітки з повздовжнім напрямком робочих стрижнів розгортають впоперек другорядних балок, а поперечні стрижні сіток, які є розподільною арматурою плити,стикуються внапуск без зварювання.

Прогін між гранями суміжних головних балок бажано армувати двома або трьома сітками з перепуском внапуск не менше 50 мм при діаметрі розподільною арматури до 4 мм, і не менше 100 мм при діаметрі більше 4 мм.

Для плити,розташованих біля стін будівлі,робочі стрижні рулонної сітки С1 приймаємо Ø6А400С з кроком 200 мм,розподільні стрижні – Ø3 Вр-1 з кроком 350 мм. Для плит,розташованих в осях 2…6 та осях С2 Ø6А400С з кроком 125 мм, розподільні стрижні – ØВр-1 з кроком 350 мм.   

                           3, Другорядна балка монолітного перекриття

Збір навантажень.

Розрахункове навантаження на 1м балки при ширині вантажної площі 2,3 м.

Повне навантаження:

q=g+v=10,87+13,66=24,53 кН/м

Розрахункові згинальні моменти в прольотах і біля граней опор з урахуванням перерозподілу згинальних моментів внаслідок пластичних деформацій визначаються за формулами:

- У крайніх прогонах:

- На першій проміжній опорі:

- У середніх прогонах і над середніми опорами:

Розрахункові поперечні сили біля граней опор у другорядних балках визначаються за формулами:

- Біля крайньої вільної опори

 - Біля першої проміжної опори зліва

-Біля першої проміжної опори праворуч і на всіх інших опорах

Де l₂- середній проліт, тобто відстань у просвіті між головними балками

 м

l₁- Крайній прогін.

Приймаємо довжину площадки обпирання другорядної балки на стіну 250 мм, отримуємо

                                            м

                                                 Статичний розрахунок

Згинальні моменти

  - У першому прогоні

M₁=  кНм

  - На першій проміжній опорі

               M₄=  кНм

  - У середніх прольотах і над середніми опорами

               M_2,3=  кНм

Поперечні сили:

  - Біля крайньої вільної опори

             кН

  - Біля першої проміжної опори зліва

                 кН          

   -Біля першої проміжної опори праворуч і на всіх інших опорах

               кН

                                        Побудова обвідної епюри матеріалів

Обвідна епюра моментів графічно зображує значення максимальних і мінімальних моментів в будь-якому перерізі балки при різних її завантаженість тимчасовим навантаженням.

Побудова обвідної епюри моментів в другорядній балці від різних завантажень виконується за формулою

                                    М=β(ɡ+v)l²

Значення коефіцієнту β визначається з урахуванням інтерполяції для додатних моментів - за рис.7. для від`ємних – за табл.9 в залежності від співвідношення v/ɡ

  В даному прикладі співвідношення v/ɡ=13,66/10,87=1,25

 За цими даними будуємо епюру.

                        Визначення висоти перерізу балки

Висоту перерізу підбираємо за опорним моменту М4 при,при ξ= 0,35. По табл.3 визначаємо α_m=0,289 .На опорі момент негативний-полку ребра в розтягнутій зоні. Перетин працює як прямокутне з шириною ребра в = 20см. Робоча висота перерізу:

     = = см

Повна висота перерізу:

       см

Приймаємо розміри перерізу балки кратними 5 см:

,

Робоча висота балки в прогоні , на опорі . В прогонах переріз тавровий. Розрахункова ширина полиці . Консольні звиси полиць  приймають:

        1) не більше 1/6 прольоту елемента, тобто 640:6 = 106 см;

        2) при  не більш 1/2 відстані у світлі між другорядними балками, тобто

         3) при  рівним 6

          З отриманих значень приймаємо найменше  , тобто 105 см.

Тоді =15+2 105=225 см

     При розрахунку міцності нормальних перерізів в прольотах другорядної балки необхідно встановити випадок розрахунку таврового перетину, для цього положення нейтральної осі визначається з рівняння якщо

Нейтральна вісь знаходитися в межах полиці і переріз балки розраховують як прямокутний шириною , де М-згинальний момент у прогоні другорядної балки.

Умова виконується, отже нейтральна вісь знаходитися в межах полички.

 Розрахункова міцність перерізів,нормальних до повздовжньої осі

1. Перетин в першому прольоті М = 83,66 кНм

За табл. 3 ,

Приймаємо 4Ø16 А400С             А_s^ф=8,04 см²

2.  Перетин в середньому прольоті М = 57,05 кНм

Приймаємо  4Ø14 А400С           А_s^ф=6,16 см²

На від`ємний момент М = -20,99 кН*м переріз працює як прямокутне з розмірами 15 * 35см.

Приймаємо 2Ø12 А400С                  А_s^ф=2,26 см²

3. Переріз на першій проміжній опорі М = 65,73 кН м. Переріз працює, як прямокутне з розмірами 15 * 35см.

Приймаємо дві сітки , розташовувані в два шари на ширині , площа на 1 м погонної довжини балки:

Тип плоскої сітки  С3 та С4    з

 Ширина сіток С3, С4 знаходиться з побудови епюри матеріалів. Довжина сіток С3 і С4 дорівнює прогону головної балки за винятком ширини колони.

4. Переріз на середніх опорах М = 57,05 кНм

Тип плоскої сітки , с

Розрахунок міцності перерізів, похилих до поздовжньої осі

Максимальна величина поперечної сили

1. на дію поперечної сили по похилій смузі між похилими тріщинами

2. на дію поперечної сили по похилій тріщині

3. на дію згинального моменту по похилій тріщині

Другорядна балка має тавровий переріз. Згідно з (1, п.5.25) ,

з умови зварюваності з , за додатком  II =4 мм, Отже, приймаємо =5 мм,

f=0.196 cм² класу Вр-I з R_sw=260 МПа

Згідно з конструктивними вимогами на приопорних ділянках балок довжиною 0,25l крок хомутів

На середній половині прольоту.

                .Остаточно приймаємо крок хомутів на при опорних ділянках 10 см, в середній частині - 25 см.

      У другорядній балці буде встановлено два каркаси

Тоді А_sw=2 Ø5=2*0,196=0,392 см²

Зусилля в поперечних стрижнях на одиницю довжини балки:

Довжина проекції небезпечної похилої тріщини

Крім того

Перевіряємо умову

де -коефіцієнт, що враховує вплив поздовжніх сил (в даному випадку їх немає);

- коефіцієнт, що враховує вплив стиснутих полиць у таврових елементах; визначається за формулою:

але не більше 0,5.

       При цьому b_f^’ приймається не більше b+3h_f^’

           Для важкого бетону

Умова виконується 1019 >527

Перший етап —розрахунок міцності другорядної балки на дію поперечної сили по похилій смузі

між похилими тріщинами, виконується за формулою:

Умова виконується,отже розміри поперечного перерізу балки є достатніми.

Другий етап — розрахунок на дію поперечної сили по похилій тріщині, виконується за формулою:

Поперечна сила, що сприймається бетоном

Умова виконується, тобто 54,4 ˃ 33,7 кН

Поперечна сила, що сприймається хомутами

За умовою

Таким чином, приймаємо на приопорних ділянках d_w=5мм; s=100 мм , в середній частині прогону d_w=5мм; s=250 мм

Третій етап — розрахунок на дію згинального моменту по похилій тріщині (в даному випадку не проводимо, оскільки виконані всі конструктивні вимоги).

                             Побудоваепюри матеріалів

     Ординати епюри матеріалів (арматури) чисельно дорівнюють згинальним моментам,які може спричиняти балка в будь-якому зі своїх перерізів. Порівнюючи обвідну епюру моментів з епюрою матеріалів, роблять висновок про економічність запроектованої балки.

    Міцність балки буде забезпечено, якщо момент від зовнішніх розрахункових навантажень не буде перевищувати момент, який здатна сприйняти балка в розрахунковому перерізі. Отже, епюра матеріалів повинна перекривати обвідну епюру моментів на всій довжині другорядної балки.

     Для побудови епюри матеріалів необхідно, маючи розміри поперечного перерізу балки і перерізу арматури. Обчислити той внутрішній згинальний момент. Який балка може витримати.

           Переріз в першому прогоні.

Нижня робоча арматура:раніше було обчислено 2Ø18 А400С +2 ØА400С

           , ,

Верхня монтажна арматура приймається з умови

,

,

По аналогії з верхньою арматурою, 2Ø10 А400С А_s=

; ,

Переріз в середньому прогоні.

Нижня робоча арматура:раніше було обчислено 4Ø14 А400С, А_s=,

;

Верхня арматура:раніше було обчислено 2Ø14 А400С, А_s=

;

Перетин на першій проміжній опорі.

Робоча арматура - 2 сітки площею на 1п.м. А_s= . На дві сітки шириною 2,13 м.

,

Перетин на другий проміжній опорі.