Расчет одноэтажного пром здания (стр. 5 из 13)

Рис. 12. Опалубочные размеры решетчатой балки.

3.2. Расчетный пролет, нагрузки, усилия.

Расчетный пролет принимается равным расстоянию между анкерными болтами (рис. 13)

.

а б

в

Рис. 13. Расчетная схема балки и расположение сечений: а - расположение анкерных болтов; б – схема загружения балки; в – расположение расчетных сечений.

Масса балки по проектным данным 4,1 т, а погонная нагрузка от собственного веса балки

при

: ;

при

: .

Расчетная погонная нагрузка составляет:

постоянная

;

временная

;

в т.ч. длительно действующая

;

постоянная + временная полная

;

постоянная + длительно действующая

;

при

суммарная нагрузка

.

Для определения усилий в качестве расчетных сечений принимаем следующие (рис. 7. в):

0 – 0 – по грани опоры балки;

I – I – на расстоянии 1/6 пролета опоры;

II – II – в месте установки монтажной петли;

III – III – на расстоянии 1/3 пролета от опоры;

IV – IV – на расстоянии 0,37 пролета от опоры (опасное сечение при изгибе);

V – V – в середине пролета.

Сечения 0 – 0, I – I, III – III и V – V рассматриваются при оценки трещиностойкости и жесткости балки в стадии эксплуатации; сечение II – II – для оценки прочности и трещиностойкости в стадии изготовления и монтажа; сечение IV – IV – для подбора продольной арматуры балки.

Изгибающие моменты в сечениях определяем из выражения

где Q – поперечная сила на опоре (опорная реакция); x_i – расстояние от опоры до i-го сечения.

Поперечная сила на опоре:

при

от всей нагрузки

;

от продолжительно действующей

;

при

.

Значения изгибающих моментов приведены в таблице 1.

Таблица 1

Сечения	х, м	Моменты, кН∙м, при коэффициенте надежности
		от продолжительной нагрузки	от полной нагрузки	от полной нагрузки
0 – 0	0,15	39,10	50,95	48,277
I – I	1,95	429,083	559,128	529,792
II – II	2,61	535,434	697,713	661,105
III – III	3,9	686,532	894,605	847,667
IV – IV	4,329	720,138	938,396	889,16
V – V	5,85	772,348	1006,43	953,625

3.3. Предварительный подбор продольной напрягаемой арматуры.

Поскольку потери предварительного напряжения пока неизвестны, требуемую площадь сечения напрягаемой арматуры определим приближенно, а после вычисления потерь проверим несущую способность.

Рассмотрим сечение IV – IV как наиболее опасное:

; при симметричном расположении напрягаемой арматуры по высоте нижнего пояса. В верхнем поясе балки предусматриваем конструктивную арматуру в количестве 4Ø12 A-II ( мм²), ; в нижнем поясе – из 4Ø5 Вр-I ( мм²) в виде сетки, охватывающей напрягаемую арматуру.

1. Рабочая высота сечения

.

2. Граничная относительная высота сжатой зоны бетона

,

где

;

;

;

при коэффициенте условий работы .

3. Устанавливаем положение границы сжатой зоны

, следовательно, нижняя граница сжатой зоны проходит в пределах верхнего пояса балки.

4. Вспомогательные коэффициенты (с учетом арматуры

):

;

,

т.е. сжатой арматуры достаточно;

;

, принимаем .

5. Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры

.

Принимаем напрягаемую арматуру в количестве 2Ø12 A-VI + 4Ø16 A-VI (

мм²), которую распределяем равномерно по периметру нижнего пояса балки.

3.4. Определение геометрических характеристик приведенного сечения.

Последовательность вычислений приведем для сечения IV – IV.

1.

.

. Площадь приведенного сечения

+ мм²,

где

– для арматуры A-VI;

- для арматуры Вр-I;

- для арматуры A-II.

3. Статический момент приведенного сечения относительно нижней грани

мм².

4. Расстояние от центра тяжести сечения до нижней грани

.

5. Момент инерции сечения относительно центра тяжести

мм⁴.

6. Момент сопротивления приведенного сечения для крайнего нижнего волокна

мм³

7. Положение нулевой линии сечения при растянутой нижней зоне определяем из условия

, (1)

где

- статический момент площади бетона сжатой зоны относительно нулевой линии; - статический момент площади арматуры сжатой зоны относительно нулевой линии;

- статический момент площади арматуры растянутой зоны относительно нулевой линии;