Проверки сечения главной балки пролетного строения
3.1. Проверка на прочность сечения балки в середине пролета.
3.1.1. Найдем рабочую высоту сечения, предполагая ориентировочное положение арматуры в 2 ряда по 6 стержней d=30мм. Рабочая величина сечения.
3.1.2. Расчетное сопротивление бетона и арматуры.
Бетон: В-40 М-500 R =205 кг/см²
Арматура: СТ18Г2С, RS=2700 кг/см²
3.1.3. Определение приближенно площадь растянутой арматуры.
3.1.4. Проверяем положение нейтральной оси на условия.
3.1.5. Определяем высоту сжатой зоны.
3.1.6. Условия 1 и 2 выполнены, значит, нейтральная ось к плите и расчет ведется как для прямоугольного сечения с шириной Вп=140см. расчет, ведем при помощи таблиц для чего, находим ro-ядровое расстояние.
γ=1,02
Площадь растянутой арматуры.
Количество стержней.
γа - площадь сечения, см=7,10
Принимаем 16 стержней и уточняем площадь арматуры.
3.2. На выносливость бетона стальной зоны.
3.2.1. При расчете на выносливость постоянная нагрузка берется без коэффициента надежности.
q₁ - нагрузка от а/б веса балок – 0,607
q2 – 1,09 от веса балок.
3.2.2. Временная НК – 80 вводится в расчет с динамическим коэффициентом.
Где (1+µ)-1.1
3.2.3. Расчет момента в середине пролета.
3.2.4. Напряжение в бетоне.
Условие выполнено.
3.3. Проверка сечения балки по главным напряжениям.
3.3.1. Построение эпюры моментов и материалов.
Эпюра моментов строится для того чтобы определить количество стержня в различных сечениях балки. Берем ½ балки и делим ее на участки по 2м.
При определении Мх в каждом сечении балки воспользуемся формулой квадратной параболой.
Расстояние от опоры до сечения | Lp-х | М2 | |
14,8 | 2,60 | 76,96 | |
12,8 | 2,60 | 133,12 | |
10,8 | 2,60 | 168,48 | |
8,8 | 2,60 | 183,04 | |
8,4 | 8,4 | 2,60 | 183,46 |
Для построения эпюры материалов найдем новую приведенную площадь в каждом сечение и изгибающий момент, количество отгибов. Расчет выполняется по формуле:
(1)
(2) (3)
(4)
Расчеты сведены в таблицу 3.2.
Таблица 3.2.
Участки балки | см² | Количество сечений в стержне | см² | М (т/м) | Количество отгиба | |
5-4 | 62,11 | 63,9 | 184,46 | 189,78 | ||
4-3 | 61,63 | 63,9 | 183,04 | 189,78 | ||
3-2 | 56,73 | 56,8 | 168,48 | 168,7 | ||
2-1 | 44,82 | 42,6 | 133,12 | 126,52 | ||
1-0 | 25,92 | 28,4 | 76,96 | 84,35 |
3.3.2. Построение эпюры в главном направлении.
Главное направление в бетоне на уровне нейтральной оси.
Где - условное главное растягивающее напряжение на уровне нейтральной оси.
На опоре.
- величина главного направления, при котором не требуется хамутов и косых стержней, так как хомуты ставят на опоре. Расчет хамутов принимают двух срезные хомуты d=10мм из стали класса А-2 и шагом а=20см. площадь двух хомутов Fх=1,57см². касательное напряжение в бетоне.
3.3.3. Расчет отгибов.
Усилие воспринимаем косыми стержнями на 1 п.м. балки.
Требуемая площадь косых стержней отгибов.
Количество отогнутых стержней.
3.4. Проверка на прочность наклонного сечения.
Величина предельного усилия в бетоне сжатой зоны сечения.
Условие выполнено.
3.5. Расчет на трещиностойкость сечения балки в середине пролета.
Определяем площадь бетона, участвующего в работе на достижения.
Радиус армирования.
Где β – коэффициент учитывающий многорядность арматуры=0,75
Напряжение в арматуре приближения равны.
Максимальное раскрытие трещин определяется по формуле:
Где Еа – модуль упругости стали =
Φ – коэффициент арматуры =0,7
Δ – нормальное раскрытие трещин в железобетоне = 0,02см