Конструювання другорядної балки

Другорядні балки армують в прольоті окремими стержнями, або плоскими каркасами (зазвичай двома), які перед встановленням в опалубку з’єднують в просторовий каркас приварюванням горизонтальних поперечних стержнів. Ці каркаси доходять до граней головних балок, де зв’язуються внизу стиковими стержнями [3]. На опорах другорядні балки армують окремими стержнями, або двома сітками.

Довжини стержнів поздовжньої робочої арматури в прольотах і на опорах, або ширина надопорних сіток призначаються за обвідною епюрою моментів. Для визначення місць обриву робочої арматури в прольотах і на опорах будується епюра матеріалів.

Побудова епюри матеріалів

Ординати епюри матеріалів (арматури) чисельно дорівнюють згинальним моментам, які може сприйняти балка в будь-якому зі своїх перерізів. Порівнюючи обвідну епюру моментів з епюрою матеріалів, роблять висновок про економічність запроектованої балки (рис. 9).

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 прольоті.

Нижня арматура: раніше було обчислено 2Æ20 А400С + 2Æ18 А400С см²; ; см.

кН×м.

Верхня монтажна арматура приймається з умови

мм мм           мм

По аналогії з верхньою арматурою 2Æ10 А400С см²; ; см.

кН×м.

Переріз в середньому прольоті.

Нижня арматура: раніше було обчислено 4Æ16 А400С см²; ; см.

кН×м.

Верхня арматура: раніше було обчислено 2Æ18 А400С см²; ; см.

кН×м.

Переріз на першій проміжній опорі.

Робоча арматура – 2Æ25 А400С з см² або 2 сітки площею на 1 п. м см². На дві сітки шириною 2,31 м см²;

При ; см

кН×м.

Переріз на другій проміжній опорі.

Робоча арматура –2Æ22 А400С з см² , або 2 сітки площею на 1 п. м см². На дві сітки шириною 2,31 м см²;

; см.

кН×м.

Послідовність побудови епюри матеріалів:

1) під балкою будуємо обвідну епюру моментів ;

2) відкладаємо  в прольотах і на опорах;

3) знаходимо точки теоретичного обриву стержнів і сіток;

4) за місце теоретичного обриву обірвані стержні повинні бути заведені на довжину не менше  і не менше

,

де  - поперечна сила в місці теоретичного обриву стержнів, приймається графічно за епюрою ;

 - граничне зусилля в поперечних стрижнях на одиницю довжини балки, обчислюється в точці теоретичного обриву стержнів.

Рис.9 Армування окремими стержнями другорядної балки та епюра матеріалів

Таблиця Д.1

Додаток 1
Міцнісні на деформативні характеристики важкого бетону

Клас бетону за міцністю на стиск	Розрахунковий опір бетону при розрахунку за першою групою граничних станів, МПа		Початковий модуль пружності бетону при стискові, МПа
	стиск	розтяг	Природного твердіння	За теплової обробки при атмосферному тискові
В7,5	4,5	0,48	16,0	14,5
В10	6,0	0,57	18,0	16,0
В12,5	7,5	0,66	21,0	19,0
В15	8,5	0,75	23,0	20,5
В20	11,5	0,90	27,0	24,5
В25	14,5	1,05	30,0	27,0
В30	17,0	1,20	32,5	29,0
В35	19,5	1,30	34,5	31,0
В40	22,0	1,40	36,0	32,5
В45	25,0	1,45	37,5	34,0
В50	27,5	1,55	39,0	35,0
В55	30,0	1,60	39,5	35,5
В60	33,0	1,65	40,0	36,0

Таблиця Д.2

Додаток 2
Міцнісні та деформативні характеристики арматурного прокату

Клас арматури за ДСТУ 3760-98	Клас арматури за СНиП 2.03.01-84*	Діаметр, мм	Розрахунковий опір арматури для розрахунку за першою групою граничних станів, МПа			Модуль пружності, МПа
			розтягу		стиску
			поздовжньої	поперечної (хомутів та відігнутих стержнів)
стержнева
А240С	А-І	6-40	225	175	225	210 000
А300С	А-ІІ	10-40	280	225	280	210 000
А400С1	А-ІІІ	6-8	365	290*	365	200 000
		10-40	375	290*	375	200 000
А400С2	Ат-ІІІС	6-40	365	290*	365	200 000
А500С	-	8-22	450	290*	450**	190 000
		25-32	435	290*	435**	190 000
дротова (рифлена)
	Вр-І	3	375	270	375	170 000
		4	365	265	365	170 000
		5	360	260	360	170 000

¹ Гарячекатаний арматурний прокат

² Термомеханічно зміцнений арматурний прокат

* У зварних каркасах при використанні в якості хомутів, діаметр яких менше 1/3 діаметра поздовжніх стержнів,  приймається рівним 260 МПа

** Вказані значення  приймають при врахуванні під час розрахунку навантажень нетривалої дії, вказаних в поз. 2а табл. 15 СНиП 2.03.01-84*; при врахуванні під час розрахунку навантажень, вказаних в поз. 2б табл. 15 СНиП 2.03.01-84*, слід приймати = 400 МПа

Таблиця Д.3

Додаток 3
Значення коефіцієнтів ,  і  для розрахунку елементів
прямокутного перерізу, що зазнають згину

ξ	(η)	αm(Ао)	ξ	(η)	αm(Ао)
0.01	0.995	0.010	0.36	0.820	0.295
0.02	0.990	0.020	0.37	0.815	0.301
0.03	0.985	0.030	0.38	0.810	0.309
0.04	0.980	0.039	0.39	0.805	0.314
0.05	0.975	0.048	0.40	0.800	0.320
0.06	0.970	0.058	0.41	0.795	0.326
0.07	0.965	0.067	0.42	0.790	0.332
0.08	0.960	0.077	0.43	0.785	0.337
0.09	0.955	0.085	0.44	0.780	0.343
0.10	0.950	0.095	0.45	0.775	0.349
0.11	0.945	0.104	0.46	0.770	0.354
0.12	0.940	0.113	0.47	0.765	0.359
0.13	0.935	0.121	0.48	0.760	0.365
0.14	0.930	0.130	0.49	0.755	0.370
0.15	0.925	0.139	0.50	0.750	0.375
0.16	0.920	0.147	0.51	0.745	0.380
0.17	0.915	0.155	0.52	0.740	0.385
0.18	0.910	0.164	0.53	0.735	0.390
0.19	0.905	0.172	0.54	0.730	0.394
0.20	0.900	0.180	0.55	0.725	0.399
0.21	0.895	0.188	0.56	0.720	0.403
0.22	0.890	0.196	0.57	0.715	0.408
0.23	0.885	0.203	0.58	0.710	0.412
0.24	0.880	0.211	0.59	0.705	0.416
0.25	0.875	0.219	0.60	0.700	0.420
0.26	0.870	0.226	0.61	0.695	0.424
0.27	0.865	0.236	0.62	0.990	0.428
0.28	0.860	0.241	0.63	0.685	0.432
0.29	0.855	0.248	0.64	0.680	0.435
0.30	0.850	0.255	0.65	0.675	0.439
0.31	0.845	0.262	0.66	0.670	0.442
0.32	0.840	0.269	0.67	0.665	0.446
0.33	0.835	0.275	0.68	0.660	0.449
0.34	0.830	0.282	0.69	0.655	0.452
0.35	0.825	0.289	0.70	0.650	0.455

Таблиця Д.4

Додаток 4
Розрахункова площа поперечних перерізів, маса і сортамент арматури