Вказівки до конструювання плити
В плитах перекриття ділянок В, які повністю обрамлені по контуру головними та другорядними балками, зменшуємо величину згинаючих моментів на 20 %.
Плиту ребристого перекриття рекомендується армувати зварними сітками. Якщо діаметр робочої арматури 3, 4, 5мм, то приймають рулонні сітки з поздовжньою робочою арматурою, які розгортають у напрямі головних балок.
В прольотах сітки укладають по низу плити, а на опорах, над другорядними балками переводять у верхні зони плити. Перегин сіток у верхній зоні здійснюється на відстані 
прольоту від осі опори. Основна сітка С1 (ділянка А), підбирається за величиною моменту, який діє в середніх прольотах. В крайніх прольотах укладається додаткова сітка С2.
Основну сітку С3 (ділянка В), підбирають за величиною моменту, який зменшений на 20 %, і який діє в середніх прольотах. В крайніх прольотах укладають додаткову сітку С4 (рис. 9).
Рис. 9. Армування плити рулонними зварними сітками з поздовжньою робочою арматурою
Якщо діаметр робочої арматури 6мм і більше то, необхідно прийняти сітки з поперечною робочою арматурою.
Зварні сітки з поперечною робочою арматурою укладають по нижній грані плити в прольотах і по верхній грані над опорами. Ширина сіток в
прольотах дорівнює прольоту плити, а над опорами – сітку заводять на прольоту з обох боків від осі опори (рис. 9).
Сітки підбирають окремо для середніх прольотів, крайніх прольотів та опор плити ділянки А.
Стикування сіток здійснюється відповідно до СНиП 2.03.01-84*.
Так само при армуванні плити на ділянці В.
Таблиця 7
Підбір арматури ділянки А (див. рис. 3)
| Елемент |  ,
кН∙см
| 
| ξ | Необхідна арматура
 , см2
| Прийнята арматура | |
| Кількість та тип сіток |  ,
см2
| |||||
| Пр1 |  0,139
| 0,15 | 0,15  3,12
| 
| 3,36 | |
| Оп В |  0,106
| 0,112 | 0,112 2,33
| 
| 2,51 | |
| Пр2 |  0,146
| 0,159 | 0,159 3,31
|
| 3,36 | |
| Оп С | 0,106
| 0,112 | 0,112 2,33
|
| 2,51 |
Таблиця 8
Підбір арматури ділянки В (див. рис. 3)
| Елемент | ,
кН см
| 
| ξ | Необхідна арматура
 , см2
| Прийнята арматура | |
| Кількість та тип сіток | Аs, см2 | |||||
| Пр2 |  0,084
| 0,089 | 0,089  1,85
| 
| 1,89 | |
| Оп. С |
Рис. 10. Армування плит зварними сітками з поперечною робочою арматурою (варіанти)
6. Розрахунок та конструювання другорядної балки
Залізобетонні балки – це лінійні конструкції, розміри поперечного перерізу яких, b та h значно менші від довжини l.
Вихідні дані:
а) бетон класу В20; 
МПа; 
МПа;
б) балка в прольотах армується зварними каркасами з поздовжньою робочою арматурою класу А400С; 
МПа, 
МПа;
в) балка на опорах армується плоскими зварними сітками, робоча арматура класу А400С, МПа;
г) поперечна арматура класу А240С, 
МПа;
д) тимчасове навантаження 
кН/м2;
е) вага підлоги з підготовкою (покрівлі з утеплювачем) 
кН/м2.
6.1. Вибір розрахункової схеми
Розрахункова схема другорядної балки являє собою нерозрізну шестипролітну балку, яка кінцями опирається на цегляні стіни, а у проміжку – на головні балки.(рис. 3). Балка завантажена рівномірно розподіленим навантаженням інтенсивністю 
, розрахунок навантаження приведено у п. 6.3.
Якщо кількість прольотів перевищує 5, то балка розраховується як п’ятипролітна (див. рис. 11 ).
Рис. 11. Розрахункова схема другорядної балки
6.2. Визначення розрахункових прольотів
Другорядні балки замуровуються в цегляну стіну на величину 
см.
Рис. 12. До визначення розрахункових прольотів другорядної балки
Розрахункові прольоти визначаються з урахуванням попередньо прийнятих розмірів перерізу другорядної та головної балок. (табл. 2).
Визначення розрахункових крайніх прольотів:
см,
де 
см – крайній геометричний проліт другорядної балки;
см – ширина ребра головної балки;
см – величина опирання балки на стіну.
Визначення розрахункових середніх прольотів:
см,
де 
– середній геометричний проліт другорядної балки;
– відстань між гранями головних балок.
6.3. Визначення навантаження на балку
Рівномірно розподілене навантаження складається з постійного 
( вага підлоги, плити, ребра другорядної балки) і тимчасового навантаження кН∙м. Навантаження збирається з вантажної площі, ширина якої обмежена більшим прольотом плити 
м (див. рис. 4).
Таблиця 9
Визначення навантаження на другорядну балку
| № | Вид навантаження | Нормативне навантаження, кН/м | Коефіцієнт надійності | Розрахункове навантаження кН/м |
| Постійне навантаження | ||||
Підлога
| 2,88 | 1,3 | 3,74 | |
З.б. плита
| 4,8 | 1,1 | 5,28 | |
Ребро
другорядної балки
| 2,1 | 1,1 | 2,31 | |
| Всього постійне | 
| 
| ||
| Тимчасове навантаження | ||||
| 
| 1,2 | 
|
Повне розрахункове навантаження на 1м.п. другорядної балки з урахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі 
:
кН/м,
кН/м,
кН/м.
6.4. Визначення згинаючих моментів
Конструювання другорядної балки пов’язано з побудовою огинаючої епюри згинаючих моментів, ординати якої визначаються за формулою:
,
де 
коефіцієнт, який приймається в залежності від перерізу балки та відношення навантажень 
, з табл. 6 додатку;
кН/м – повне розрахункове навантаження;
– розрахункова довжина прольоту, де визначаються згинаючі моменти. Визначення згинаючих моментів при відношенні 
, приводиться в табл. 10. Побудова епюр 
та 
приведена на рис. 13.
Таблиця10
Визначення згинаючих моментів у другорядній балці
| Проліт | переріз | Коефіцієнти | 
| Згинаючі моменти, кНм | ||
| 
| 
| 
| |||
| 1 проліт | 0,065 | - |  1404,14
| 91,25 | - | |
| 0,09 | - | 126,35 | - | |||
| 2′ | 0,091 | - | 127,75 | - | ||
| 0,075 | - | 105,29 | - | |||
| 0,02 | - | 28,08 | - | |||
| Оп.В | - | -0,0715 |  1410,34*
| - | -100,82 | |
| 2 проліт | 0,018 | -0,035 |  1416,54
| 25,50 | -49,57 | |
| 0,058 | -0,016 | 82,14 | -22,66 | |||
| 7′ | 0,0625 | - | 88,51 | - | ||
| 0,058 | -0,014 | 82,14 | -19,83 | |||
| 0,018 | -0,029 | 25,50 | -41,07 | |||
| Оп.С | - | -0,0625 | 1416,54
| - | -88,51 | |
| 3 проліт | 0,018 | -0,028 | 1416,54
| 25,50 | -39,65 | |
| 0,058 | -0,01 | 82,14 | -14,16 | |||
| 12′ | 0,0625 | - | 88,52 | - |
* – на опорі В розрахунковий проліт визначаємо як середнє арифметичне 
Рис. 13. Епюри згинаючих моментів та поперечних сил другорядної балки (М – кНм, Q – кН).
6.5. Визначення поперечних сил
98,95 кН;
-148,42 кН;
124,23 кН.
6.6. Визначення розмірів поперечного перерізу другорядної балки
Рис.14. Переріз перекриття в поперечному напрямі
Робочу висоту балки визначаємо за формулою:
,
де 
кН∙см – найбільший згинаючий момент в балці;
– визначається за оптимальною величиною 
;
;
– коефіцієнт умов роботи важкого бетона;
МПа – розрахунковий опір стиску для бетона В20;
см – ширина перерізу другорядної балки.
Таким чином 
см.
Повна висота балки 
см.
Приймаємо висоту балки 
см, ширину ребра балки см.
Уточнюємо робочу висоту:
а) при розміщенні робочих стержнів у два ряди:
см;
б) при розміщенні сіток на опорі:
см;
в) при розміщенні робочих стержнів в один ряд:
см.
Рис. 15. Переріз другорядної балки
Визначення ширини полки проводиться за формулою: 
,
де 
- величина звисів, приймається меншою із трьох наступних значень:
1) 
см,
де 
- величина середнього розрахункового прольоту плити;
2) 
см,
де 
- геометричний проліт другорядної балки;
3) якщо 
, то 
;
оскільки 
см > 
см, то третя умова не враховується,
де 
- висота перерізу другорядної балки.
Таким чином 
см.
6.7. Визначення розрахункової форми поперечного перерізу другорядної балки
Визначення положення нейтральної лінії:
кН∙cм =72,864 кН∙м.
Так як 
кН·м 
кН·м, то переріз розраховуємо як прямокутний з шириною 
см та висотою см.
6.8. Визначення площі поздовжньої робочої арматури
Передбачається армування другорядної балки в прольотах двома плоскими зварними каркасами. Кожен каркас має по два нижніх стержня і одному верхньому з арматури класу А400С з розрахунковим опором 
МПа.
На опорах В і С для сприйняття від’ємних згинаючих моментів балку армуємо двома плоскими зварними сітками з поперечною робочою арматурою класу А400С.
Підбір кількості та діаметру арматурних стержнів виконати за табл. 3 додатку.
Підбір типу та площі робочої арматури плоских зварних сіток виконати за табл. 4 додатку.
Таблиця 11
Підбір арматури другорядної балки
| елемент балки | М, кН.см | 
см
|
| 
| Необхідна площа арматури
 , см2
| Прийнята арматура | |
| Кількість арматури |  ,
см2
| ||||||
| пр 1 | 45-5=40 | 
| 0,032 | 
| 4Ø18А400С | 10,17 | |
| пр 2 | 45-5=40 | 
| 0,022 | 
| 4Ø14А400С | 6,15 | |
| 45-6=39 | 
| 0,065 | 
| 2Ø12А400С | 2,26 | ||
| оп В | 45-3=42 | 
| 0,29 | 
| 
| 9,07 (1,89) | |
| оп С | 45-3=42 | 
| 0,2495 | 
| 
| 6,77 (1,41) |
Рис. 16. Схема армування другорядної балки
6.9. Розрахунок міцності другорядної балки за похилими перерізами
В кожному прольоті балка армується двома зварними каркасами з поперечною арматурою класу А240С, з розрахунковим опором розтягу при розрахунках на дію поперечної сили 
МПа.
На крайніх ділянках балки, довжиною 
- кожна, діють достатньо великі поперечні сили і крок поперечної арматури призначається виходячи з наступних умов:
- при висоті балки:
см 
, крім того 
см;
см 
, крім того 
см.
В прикладі, що розглядається 
см, відповідно, крок хомутів приймаємо 
см.
В середній частині прольоту балки, де поперечні сили незначні, крок поперечних стержнів 
призначається виходячи з умови:
та 
см,
приймаємо 
см.
У всіх випадках рекомендується приймати крок поперечних стержнів кратним 5 см, з округленням у менший бік.
Вибір діаметра поперечної арматури здійснюємо виходячи з наступних двох умов:
а) забезпечення жорсткості арматурних каркасів:
- діаметр поперечної арматури повинен бути таким, щоб виконувалася умова:
,
де 
- діаметр поперечної арматури (хомутів);
- діаметр робочої арматури;
мм - при висоті балки 
см;
мм - при висоті балки 
см.
В прикладі прийнято см та діаметр поздовжньої робочої арматури 
мм, відповідно діаметр поперечної арматури приймаємо:
мм, 
см2.
б) забезпечення міцності похилих перерізів:
- діаметр поперечної арматури та її крок повинен бути таким, щоб виконувалася умова:
,
де 
кН – максимальна розрахункова поперечна сила, яка виникає на опорі;
– величина поперечної сили, яка сприймається хомутами та бетоном.
Поперечна сила, що сприймається бетоном стиснутої зони над похилим перерізом:
,
де 
– коефіцієнт, прийнятий для важкого бетону;
– коефіцієнт, який враховує вплив звисів полки таврового перерізу;
,
де 
розрахункова ширина полки;
см,
тоді 
.
Величину 
визначаємо при 
, тому що в цьому випадку величина поперечної сили, яка сприймається бетоном, буде мінімальною.
кН.
Величину поперечної сили, що сприймається поперечною арматурою (хомутами) обчислюємо за формулою:
,
де 
– зусилля в хомутах на одиницю довжини, визначається за формулою
кН/см,
де 
– кількість поперечних стержнів в перерізі балки.
Визначаємо горизонтальну проекцію найбільш небезпечної похилої тріщини 
, крім того 
.
Таким чином
Приймаємо 
см.
Поперечна сила, що сприймається поперечною арматурою (хомутами):
кН.
Таким чином 
кН.
Оскільки умова міцності похилих перерізів не забезпечена, то необхідно зменшити крок стержнів поперечної арматури, або збільшити їх діаметр, або збільшити міцність бетону чи арматури.
Збільшуємо діаметр хомутів з 6 мм до 8 мм ( 
см2) та приймаємо крок 
см.
Тоді
кН/см.
Відповідно
см.
Приймаємо 
см
кН.
Перевіримо повторно умову міцності.
Таким чином 
кН 
кН.
Міцність похилих перерізів на приопорних ділянках забезпечена.
Визначення величини поперечної сили на середній ділянці балки з кроком поперечної арматури 
см.
Зусилля в хомутах визначається за формулою:
кН/см.
Відповідно
см.
Приймаємо 
см.
Величина поперечної сили, яка сприймається хомутами в середній ділянці балки:
кН.
Величина поперечної сили, яка сприймається бетоном та хомутами в середній ділянці балки:
кН.
Дата добавления: 2015-02-10; просмотров: 1451;