Многоэтажное производственное здание (стр. 3 из 6)
Рис. 5. Схема расположения сеток.
1 Полоса.
, 
2 Полоса.
1.3 расчёт второстепенной балки
1.3.1 Определение нагрузок
Несмотря на неразрезность конструкций, при подсчёте нагрузок они рассматриваются как разрезные. Нагрузки на второстепенную балку принимаются с полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок. Размеры ребра второстепенной балки назначаются предварительно в зависимости от пролёта балки.
1.3.2 Определение расчётных усилий
За расчётные пролёты второстепенной балки принимаются: для средних пролётов - расстояния между главными балками в свету; для крайних пролётов - расстояния от грани главной балки до оси опоры на стене. Многопролётные второстепенные балки с равными пролётами или с пролётами, отличающимися не более, чем на 10%, рассчитываются, как равнопролётные неразрезные балки, свободно лежащие на опорах и загруженные равномерно распределённой нагрузкой.
Определение изгибающих моментов производится с учётом их перераспределения в следствие пластических деформаций.
Определение нагрузки приведено в таблице.
Таблица 3 Нормативные и расчётные значения нагрузок на 1 п. м второстепенной
При ширине сечения главной балки bгб = 300 мм расчётные пролёты второстепенной балки:
1. в крайнем пролёте l0кр = 5500-20-15+25/2 = 5275 мм
2. в среднем пролёте l0ср = 5800-30 = 5500 мм
Рисунок 6. Схема расчётных пролётов монолитной железобетонной второстепенной балки.
Ординаты огибающей эпюры моментов определяются по формуле
М = b* (g+p) *l2
Где g - постоянная нагрузка, кН/м; р - временная нагрузка, кН/м
l - расчётный про лёт, м
Значения коэффициента b принимаем по отношению p/g = 7.752/6.304 = 1.23 Нулевые точки положительных моментов расположены на расстоянии 0,15*1от грани опор, а положение нулевой точки отрицательных моментов в первом пролёте зависят от соотношения p/g
Величины перерезающих сил у опоры определяется по формулам:
У опоры AQA = 0.4* (p+g) * l0кр= 0.4*31.415*6.975 = 87.65 кН
У опоры В слева QB = 0.6* (p+g) * l0кр= 0.6*31.415*6.975 = 131.47 кН
У опоры В справа и у остальных опорQC = 0.5* (p+g) * l0ср= 0.5*31.415*6.9 = 108.38 кН
Определение изгибающих моментов приведено в таблице 5. Окончательные огибающие эпюр моментов и перерезающих сил приведены на рисунке.
Таблица 4
| № п-т | № точек | Доля пролета | b | (q +P) * l02,кН | М (кН*м) | ||
| + | - | + | - | ||||
| I | 012max345 | 01,0552.1102.2423.1654.2205.275 | 0,0650,0900,0910,0750,020 | 0,0715 | 391,11 | 25,42235, 199935,5929,3337,822 | 27,964 |
| II | 567max8910 | 01.0552.1102.2423.1654.2205.275 | 0,0180,0580,06250,0580,018 | 0,07150,0230,00250,00450,0170,0625 | 7.03922.6824.4422.687.039 | 27.9648.9950.97781.7596.648924.443 | |
| III | 101112max131415 | 01.0552.1102.2423.1654.2205.275 | 0,0180,0580,06250,0580,018 | 0,06250,0160,00850,00850,0160,0625 | 7.03922.6824.4422.687.039 | 24.4436.25783.3243.3246.257824.443 | |
1.3.3 Определение размеров сечения второстепенной балки
Второстепенная балка имеет тавровое сечение. Если полка тавра расположена в растянутой зове, то она при расчете не учитывается, и в этом случае расчет тавровой балки ничей не отличается от расчета прямоугольной балки с шириной, равной ширине, ребра. Поэтому размеры сечения второстепенной балки определяют по наибольшему опорному моменту - Мв.
Как известно, при проценте армирования, равном или большем предельного, изгибаемые элементы разрушаются хрупко по сжатой зоне бетона без развития значительных деформаций. В этом случае в статически неопределимых конструкциях к моменту разрушения перераспределение усилий полностью не реализуется, и несущая способность конструкции не может быть оценена расчет том по методу предельного равновесия. Поэтому для реализации полного перераспределения усилий элементы статически неопределимых конструкций следует проектировать с армированием, меньшим предельного армирования для статически определимых систем.
В связи с этим при подборе сечений, в которых намечено образование пластических шарниров, следует принимать значение x = 0.35 - 0.40. Согласно "Руководству по расчет) статически неопределимых железобетонных конструкций'", необходимо проектировать конструкции гак, чтобы причиной разрушения не могли быть срез сжатой зоны или (особенно в элементах двутаврового в таврового сечения) раздавливание бетона от главных сжимающих напряжений, и применять для армирования конструкций стали, допускающие достаточно большие деформации в пластических шарнирах.
Назначаем ширину ребра второстепенной балки b = 250 мм.
M = 27.964кНм,
am - определяется по оптимальному значению
= 0,35¸0,4При x=0,37
= 0.37* (1 - 0.5*0.37) = 0.302Rb =8,5 МПа - для бетона класса В 15,b - ширина ребра второстепенной балки
Полная высота балки
h = h0 + a = 25.0 + 4 =29 см
где a - расстояние от нижней грани балки до центра тяжести арматуры.
Так как высота балки должна быть кратна 5 см, то окончательно принимаем сечение второстепенной балки
b*h= (20*40) см
b/h=20/40=0,5= (0,4¸0,5)
Пересчитаем новое значение рабочей высоты второстепенной балки:
h0 = h- a = 40 - 4 = 36 см
1.3.4 Подбор сечения арматуры
В зависимости от направления действия изгибающего момента сжатия зона второстепенной балки таврового сечения расположена в верхней или нижней части сечения.
При подборе продольной арматуры в пролетах второстепенной балки по положительным изгибающим моментам сечение балки рассчитывается как тавровое с шириной полки bf’.
При определении сечения продольной арматуры на промежуточных опорах и в средних пролетах по отрицательному изгибающему моменту в расчет вводится только ширина ребра балки b.
Максимальная расчетная ширина полки b (ограничивается определёнными пределами, так как её совместная работа с ребром в предельной стадии может быть не обеспечена в следствие местной потери устойчивости полки и ее чрезмерного прогиба.
Пункт 3.16. СНиП 2.03.01-84*
Значение bf’ вводимое в расчёты, принимается из условия, что ширина свеса полки в каждую сторону от ребра должна быть не более 1/6 пролета элемента и не более:
а) при наличии поперечных рёбер или
расстояния в свету между продольными ребрами/б) при отсутствия поперечных рёбер или при расстояниях между ними больших, чем расстояния между продольными ребрами, и
/При определении сечения продольной арматуры на промежуточных опорах и в средних пролётах по отрицательным изгибающим моментам в расчет вводится только ширина ребра балки b.
Пункт 2.19. СНиП 2.03.01-84*
В качестве ненапрягаемой арматуры железобетонных конструкций следует преимущественно применять
а) горячекатаную арматурную сталь класса АШ
6) арматурную проволоку диаметром 3-5 мм класса BpI (в сварных сетках и каркасах)
в) допускается также применять стержневую арматурную сталь классов А-П и A-I для поперечной арматуры линейных элементов, для конструктивной и монтажной арматуры, а также в качестве продольной, если другие виды ненапрягаемой арматуры не могут быть использованы.
Определяем площадь сечения продольной арматуры в первом пролёте по положительному изгибающему моменту
Исходные данные: М = 35.59 кНм, b = 200 мм, ho = h - a = 400-40 = 360 мм,
60 мм 
где
а)
б)
в)
= 60/400 = 0,15 > 0.1 => 
равно шагу второстепенных балок.