Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кН/м | Коэффициент надежности по нагрузке | Расчетная нагрузка, кН/м |
Постоянная: -от массы плиты (h=0,07 м, r=25 кН/м3) -от массы пола | 0,07.25=1,75 0,9 | 1,1 1,2 | 1,925 1,08 |
Итого | 2,65 | - | g=3,005 |
Временная | 4 | 1,2 | v=4,08 |
Всего | 6,65 | - | 7,805 |
С учетом коэффициента надежности по назначению здания расчетная нагрузка на 1м плиты
q=(g+v)gn=(3,005+4,08) . 1=7,805 кН/м2.
Определим изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий:
в средних пролетах и на средних опорах
М=ql022/16=7,805×1,92/16=1,76 кН.м;
в первом пролете и на первой промежуточной опоре
М= ql012/11=7,805×1,812/11=2,48 кН.м.
Так как для плиты отношение h/l02=70/1900=1/27>1/30, то в средних пролетах, окаймленных по всему контуру балками, изгибающие моменты уменьшим на 20%, они будут равны 0,8×1,76=1,41 кН.м.
По приложению 1 или соответствующим таблицам [5] определим прочностные и деформативные характеристики бетона заданного класса с учетом влажности окружающей среды.
Бетон тяжелый, естественного твердения, класса В20, Rb11,5 МПа; Rbt=0,9МПа;
Для арматуры сварных сеток класса Вр500 по приложению IV. 1 находим
величину aR = 0,376.
Выполним подбор сечений продольной арматуры сеток.
В средних пролетах окаймленных по контуру балками, и на промежуточных опорах:
h0=h-а=70-22=48 мм;
am=М/(Rbbh02)=1,41 . 106/(11,5×1000×482)=0,0532<aR=0,376
Тогда усилие в рабочей продольной арматуре сетки на ширине 1 м будет
равно:
по приложению III принимаем сетку С1 номер 28 марки:
с фактической несущей способностью продольной арматуры
RsAs=31220 Н > 30192 Н.
В первом пролете и на левой промежуточной опоре:
h0=70-25=45мм
am=2,48 . 106/(11,5 . 1000 . 452)=0,106<aR=0,376
дополнительная сетка должна иметь несущую способность продольной арматуры не менее 58119-31220=26899 Н; по приложению III принимаем сетку С2 номер12: с фактической несущей способностью продольной арматуры RsAs=27890Н >26899Н.
Расчет второстепенной балки. Вычисляем расчетный пролет для крайнего пролета балки, который равен расстоянию от оси опоры на стене до грани главной балки:
l01=L-с/2-b/2 =5600-250/2-300/2=5325 мм=5,325м
Определим расчетную нагрузку на 1 м второстепенной балки, собираемую с грузовой полосы шириной, равной максимальному расстоянию между осями второстепенных балок (2,1 м).
Постоянная нагрузка:
-от собственного веса плиты и пола (см. расчет плиты)
3,005 . 2.1=6,31кН/м;
-от веса ребра балки
0,2×(0,4-0,07)×25×1,1=1,815 кН/м;
Итого: g=6,31+1,875=8.1255 кН/м.
Временная нагрузка: v=2.1.4,8=10.08 кН/м.
Итого с учетом коэффициента надежности по назначению здания q=(g+v)gn=(8.1255+10.08)×1=18.2055 кН/м.
Изгибающие моменты с учетом перераспределения усилий в статически неопределимой системе будут равны:
- в первом пролете
М=ql012/11=18.2055×5,3252/11=46.93 кН . м;
-на первой промежуточной опоре
М= ql012/14=18.2055 . 5,3252/14=36.87 кН.м.
Максимальная поперечная сила (на первой промежуточной опоре слева) равна
Q=0,6ql01=0,6×18.2055×5,325=58.17 кН
Проверим правильность предварительного назначения высоты сечения второстепенной балки:
мм,
или h0+а=235.5+45=280.5 мм <400 мм т. е. увеличивать высоту сечения не требуется.
Согласно задания продольная рабочая арматура для второстепенной балки класса А400, Rs=350 МПа, aR = 0,376.
Выполним расчеты прочности сечений, нормальных к продольной оси балки, на действие изгибающих моментов.
Сечение в пролете (рис.2.2,а) М=46.93 кН м. Определим расчетную ширину полки таврового сечения согласно п. 3.26 [7]:
при hf/h=70/400=0,175>0,1 и (2.1 . 1/6) . l01+b=2 . 1/6×5325+200= 2164мм >2100 мм (расстояние между осями второстепенных балок) принимаем bf=2100 мм. Вычислим h0=h-а=400-35=365 мм.
Так как Rbbf/hf/(h0-0,5 . hf)=11,5 . 2100 . 70×(365-0,5.70)=557.9 . 106Н.мм=
=557.9 кН.м> М=46.93 кН . м, то граница сжатой зоны проходит в полке, и расчет производим как для прямоугольного сечения шириной b=bf=2100мм. Вычислим am=М/(Rbbh02)=46.93 . 106/(11,5 . 2100 . 3652)=0,0136<aR=0,391. Тогда требуемая по расчету площадь продольной рабочей арматуры будет равна
Принимаем 2Æ16 A400 (Аs=402 мм2).
Сечение на опоре В (рис.2.2,, М=36,87 кН.м.
Вычислим h0=h-а=400-45=355мм;
am=М/(Rbbh02)= 36,87 . 106/(11,5 . 200 . 3552)=0,127<aR=0,391, т.е. сжатая арматура не требуется.
Тогда
принимаем 4Æ12 A400 (Аs=339 мм2).
Рис.1.2. К расчету продольной арматуры в сечениях второстепенной балки:
а) в пролёте; б) на опоре
Рис.1.3. К расчету прочности наклонного сечения второстепенной
балки:
а) размеры сечения; б) расположение опасного сечения второстепенной балки.
Выполним расчет прочности наиболее опасного сечения балки на действие поперечной силы у опоры В слева (рис.2.3).
По приложению II из условия сварки принимаем поперечные стержни диаметром 4 мм класса В500 (Rsw=300 МПа), число каркасов - 2(Аsw=57 мм2). Назначаем максимально допустимый шаг поперечных стержней согласно требованиям п. 5.21 [7].
sw =180 мм <h0 / 2 =365/2=182,5 мм.
Поперечная сила на опоре Qmax=58.17 кН, фактическая равномерно распределенная нагрузка q1=q=7.805 кН/м.
Проверим прочность наклонной полосы на сжатие по условию (3.43) [7]:
0,3Rb bh0 = 0,3·11,5·200·365 =25180 H = 251,8 кН >Qmax = 58.17 кН,
По формуле (3.48) [7] определим интенсивность поперечного армирования
qsw=RswAsw /sw= 300·57/180 = 95,0 Н/мм (кН/м).
Поскольку т.е. условие (3.49) [7] выполнено,
значение Mb определяем по формуле (3.46) [7]:
Согласно п. 3.32 [7] определяем длину проекции опасного наклонного сечения с.
Поскольку
то с находим по формуле:
Так как с=1,47м >3h0 =3·0,365=1,095 м, прини-
маем с = 1,095 м.
Согласно п. 3.31 [7] находим длину проекции наклонной трещины с0 :
Так как c0=c=1,095 м > 2h0=2·0,365=0,730 м, то принимаем c0=0,730 м.
Тогда Qsw = 0,75qswc0 = 0,75·95,0·0,730= 52,01 кН;
Qb=Mb / c= 35,97/1,095 =32,845кН;
Q = Qmax – q1 c =54,86 – 7.805·1,095 = 49.62 кН.
Проверим условие (3,34)[7]: Qb + Qsw = 32,85 + 52,01 = 84,85 кН >Q =49.62 кН,
т. е. прочность наклонного сечения по поперечной силе обеспечена. Требования
п. 3.35 [7] также выполняются, поскольку
мм