Второстепенные балки представляют собой многопролетные неразрезные балки, которые так же, как и плиты, рассчитываются по методу предельного равновесия.
Расчетная длина средних пролетов l2 принимается равной расстоянию в свету между главными балками, а расчетная длина крайних пролетов принимается равной расстоянию от боковой грани главной балки до центра опоры на стене.
Рис.3.1
Равномерно распределенная нагрузка, действующая на второстепенную балку, собирается с полосы шириной, равной расстоянию между осями второстепенных балок и состоит из постоянной нагрузки gsb и временной Psb. Интенсивность постоянной расчетной нагрузки определяется по формуле:
где g — расчетная нагрузка от собственного веса плиты, штукатурки и пола.
L — расстояние между осями второстепенных балок.
bsb, hsb,hs,б — соответственно ширина, полная высота второстепенной балки, толщина плиты и слоя штукатурки.
γ1, γ2 — соответственно объемная масса железобетона и штукатурки.
γf — коэффициент надежности по нагрузке.
|
|
Интенсивность расчетной временной нагрузки, приходящейся на балку:
где Рп — нормативная величина временной нагрузки.
Сечение продольной рабочей арматуры, располагаемой в нижней зоне балок, определяется по максимальным положительным пролетным расчетным моментам, а сечение рабочей арматуры, расположенной в верхней зоне балок и над опорами — по максимальным расчетным отрицательным моментам.
Рис. 3.2
На положительные пролетные моменты второстепенная балка рассчитывается, как балка таврового сечения с полкой в сжатой зоне (рас. 3.2). При этом ширина полки не должна превышать размер того участка примыкающей к ребру плиты, который может быть отнесен к данной балке. Это условие выражается требованием, чтобы учитываемая ширина свеса полки в каждую сторону от ребра не превышала половины расстояния в свету между соседними ребрами второстепенных балок, т.е.:
Поскольку свесы вовлекаются в работу ребра посредством скалывающих усилий, передающихся от ребра, то наибольшая ширина полок, вводимых в расчет, обуславливается так же и пролетом второстепенной балки. Это, второе условие, ограничивающее ширину свесов, записывается так же в виде неравенства:
Третье обстоятельство, ограничивающее учитываемую ширину свесов, обуславливается опасностью потери устойчивости свесов при , поэтому должно соблюдаться неравенство:
.
Рис. 3.3
При расчете на отрицательные моменты (опорные и пролетные), сечение балки рассматривается как прямоугольное с шириной bsb (рис. 3.3), поскольку плита оказывается в растянутой зоне и не принимает участия в работе сечения. При подборе сечения рабочей арматуры в пролетах необходимо определять положение нейтральной оси (координата х). При известных размерах сечения балки для определения положения нейтральной оси можно воспользоваться неравенством:
|
|
где М — расчетный изгибающий момент.
Условие соблюдается, следовательно, нейтраль проходит в полке.
Полезная высота сечения при расположении рабочей арматуры в два ряда:
Подбор сечения продольной рабочей арматуры начинается с крайних пролетов. Наиболее экономичный расход арматуры в балках прямоугольного сечения достигается при , а для балок таврового сечения соответственно при .
При армировании сварными каркасами при ширине балки мм они армируются не менее чем двумя каркасами.
рис.3.4.
Таблица 1. Значения для построения огибающей эпюры
Номер | Расстояние от первой опоры до сечения | Значение коэффициента | Изгибающий моменты | |||||
пролета | β | β | Mmax | Mmin | ||||
сечения | ||||||||
0,2L1 | 0,065 | 11865,6 | ||||||
0,4L1 | 0,09 | 16429,3 | ||||||
2I | 0,425L1 | 0,091 | 1611,8 | |||||
0,6L1 | 0,075 | 13691,1 | ||||||
0,8L1 | 0,025 | 4563,7 | ||||||
1,0L1 | 0,091 | 16611,8 | ||||||
0,2L2 | 0,018 | 0,054 | 3250,5 | 9751,6 | ||||
0,4L2 | 0,058 | 0,033 | 5959,3 | |||||
7I | 0,5L2 | 0,0625 | --- | 11286,6 | --- | |||
0,6L2 | 0,058 | 0,028 | 5056,4 | |||||
0,8L2 | 0,018 | 0,037 | 3250,5 | 6681,67 | ||||
1,0L2 | 0,0625 | 11286,6 | ||||||
0,2L3 | 0,018 | 0,032 | 3250,5 | 5787,4 | ||||
0,4L3 | 0,058 | 0,016 | 2889,37 | |||||
12I | 0,5L3 | 0,0625 | 11286,6 | - | ||||
0,6L3 | 0,058 | 0,016 | 2889,37 | |||||
0,8L3 | 0,018 | 0,032 | 3250,5 | 5787,4 | ||||
1,0L3 | 0,0625 | 11286,6 | ||||||
Подбор рабочей арматуры в пролетах:
Если отношение hf/hsb<0.2, (0,07/0,45=0,16<0.2), то приближенно считают, что нейтральная ось проходит по нижней грани плиты и тогда площадь сечения рабочей арматуры определится по выражению:
Первый пролет:
Второй пролет:
Третий пролет:
Подобранные стержни: 4 стержня d = 25мм
Список литературы
1. Николаев Ю К «Методические указания к курсовому проекту».
2. СниП 2.03.03.-84 Бетонные и железобетонные конструкции.
3. СниП 2.01.07-85 Нагрузки и воздействия.
4. Улицкий ИИ и др. «Железобетонные конструкции».