Рисунок-1.3 К расчету второстепенной балки.
Определим расчетную нагрузку на 1 пог. м второстепенной балки, собираемую с грузовой полосы шириной, равной максимальному расстоянию между осями второстепенных балок (2,4 м).
Постоянная нагрузка:
от собственного веса плиты и пола (см. расчет плиты)
кН/м;от веса ребра балки
кН/м;Итого: g = 8,16 кН/м.
Временная нагрузка: кН/м;Итого с учетом коэффициента надежности по назначению здания
кН/м.(так как класс ответственности здания по заданию - 1 , то
)Изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий в статически неопределимой системе (рис.1.3, б) будут равны:
- в первом пролете
- на первой промежуточной опоре
Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре слева) равна
Согласно задания продольная рабочая арматура для второстепенной балки класса А-II(
МПа).Проверим правильность предварительного назначения высоты сечения
или
.Расчет прочности сечений, нормальных к продольной оси балки, на действие изгибающих моментов.
Рисунок-1.4
а – расчетное сечение в пролете
б – расчетное сечение на опоре
Сечение в пролете (рис.1.4, а) М=71,39 кН·м.
Определим расчетную ширину полки таврового сечения согласно п. 3.16 [2]:
при
и
(расстояние между осями второстепенных балок), так какпринимаем
Вычислим
Так как
,то граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной
.Вычислим
.По
находим , тогда требуемая по расчету площадь продольной рабочей арматуры будет равнаПринимаем по приложению II 2Ø22А- II (AS = 982мм)
Сечение на опоре В (рис. 1.4, б), М=56,06 кН·м.
Вычислим
т.е. сжатая арматура не требуется.
По
находим , тогда требуемая по расчету площадь продольной рабочей арматуры будет равнаПринимаем 5Ø14 A-II (AS=769мм2).
Расчет прочности наиболее опасного сечения балки
на действие поперечной силы.
Выполним расчет прочности наиболее опасного сечения балки на действие
поперечной силы у опоры В слева (рис. 1.5.).
Рисунок-1.5 К расчету прочности наклонного сечения у опоры В слева
По приложению II из условия сварки принимаем поперечные стержни диаметром 8 мм класса A - I (Rsw=175МПа, Es=210000МПа), число каркасов - два (Asw=101мм2). Назначаем максимально допустимый шаг поперечных стержней S = 150 мм согласно требованиям п. 5.27. [2].
Поперечная сила на опоре Qmax=82 кН, фактическая равномерно распределенная нагрузка q1=24 кН/м.
Проверим прочность наклонной полосы на сжатие по условию (72) [2].Определяем коэффициенты
: , ,отсюда
,для тяжелого бетона
Тогда
т.е. прочность наклонной полосы балки обеспечена.
По условию (75) [2] проверим прочность наклонного сечения по поперечной силе. Определим величины Мb и qsw:
(см. [2, с. 39]);так как
принимаем , тогда ; ;Определим значение Qb,min, принимая
(см. [2, с. 38])Поскольку
,следовательно, значение Mb не корректируем.
Согласно п. 3.32 [3] определяем длину проекции опасного наклонного сечения С. Так как
0,56qsw = 0,56·117,83 = 65,98кН/м>q1=29,53кН/м
значение С определяем только по формуле
.Поскольку
с=1,98м>(φb2/φb3)h0 = (2/0,6)0,37 = 1,23м.
Принимаем С = 1,23 м.
Тогда
;Q=Qmax-q1c=78-10,08·1,23= 64,77кН.
Длина проекции наклонной трещины будет равна
Так как
с0=0,799м<2h0 = 0,74м,
принимаем c0=0,774м.
Тогда
Qsw= qswс0 = 66,5·0,74 = 49,21кН.
Проверим условие (75) [2]:
Qsw+ Qb = 49,21+34,43=83,64кН>Q=49,21кН;
т.е. прочность наклонного сечения по поперечной силе обеспечена.
Требования п. 3.32 [2] также выполняются, поскольку
(Плита с круглыми пустотами)
По результатам компоновки конструктивной схемы перекрытия принята номинальная ширина плиты 2200мм. Расчётный пролёт плиты при опирании на ригель поверху l0 = l – b/2 l0 = 5900 – 250/2 = 5775мм = 5,775м.
Подсчёт нагрузок на 1м2 плиты перекрытия приведен в таблице 2.1
Таблица 2.1
Нагрузки на 1м2 плиты перекрытия
Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м2 | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка, кН/м3 |
Постоянная: | |||
- от массы плиты с круглыми пустотами | 2,76 | 1,1 | 3,036 |
- от массы пола (по заданию) | 1,2 | 1,2 | 1,44 |
Итого | 3,96 | - | 4,476 |
Временная (по заданию) | 6,0 | 1,2 | 7,2 |
В т. ч.: длительная | 3,5 | 1,2 | 4,2 |
кратковременная | 1,5 | 1,2 | 1,8 |
Полная нагрузка | 9,46 | - | 11,676 |
В т. ч. постоянная и длительная | 7,46 | - | - |
Для расчётов по первой группе предельных состояний: