Розрахунок та конструювання монолітної другорядної балки

Монолітні другорядні балки розраховують як багатопролітні нерозрізні балки, опорами яких є головні балки та зовнішні стіни. Навантаження рівномірно розподілене, яке збирається зі смуги шириною, що дорівнює прольоту плити її (відстань між граняш другорядних балок).

Визначимо розрахункові прольоти та навантаження (див. рис. 8) Для середніх прольотів балки за розрахунковий проліт приймають відстань між гранями головних балок:

Для крайніх прольотів розрахунковою і відстань від центру опирання І спну до грані крайньої головної балки. При довжині опирання другорядної балки на стіну с=250 мм:

Рис. 8 Визначення розрахункових прольотів другорядної балки

Вагу конструкції підлоги та з/б монолітної плити g беремо з табл. 1.

Визначаємо навантаження на 1 м другорядної балки.

Постійні навантаження:

-від ваги плити перекриття та підлоги

-від ваги ребра другорядної балки

Сумарне постійне навантаження

Корисне (тимчасове) навантаження

Повне навантаження

Розрахункові зусилля в другорядній балці визначають з урахуванням їхнього перерозподілу внаслідок пластичних деформацій бетону.

Згинаючі моменти:

-в першому прольоті

-на першій проміжній опорі

-в середніх прольотах та на середніх опорах

В крайньому прольоті

В середніх прольотах:

Крім того, при різних комбінаціях навантажень другорядної балки тимчасовим навантаженням, в середніх прольотах можуть виникати від’ємні моменти, які визначають за формулою:

де β - коефіцієнт, який визначається за дод. 11 в залежності від cпіввідношення v/g.

Поперечні сили:

-на крайній опорі

;

-на першій проміжній опорі В зліва

-на першій проміжній опорі В справа та всіх інших опорах зліва і справа

Епюри згинаючих моментів (огинаюча) та поперечних сил показано на рис. 9

Рис. 9 Розрахункова схема та епюри згинальних моментів (огинаюча) і поперечних сил другорядної балки

Перед розрахунком робочої арматури потрібно перевірити прийняті розмірі поперечного перерізу другорядної балки по максимальному згинаючому моменту М_max

Для цього визначаємо робочу висоту поперечного перерізу балки:

де - коефіцієнт, який визначається за формулою

або за дод. 6 в залежності від коефіцієнта ξ, величина якого приймається для плит ξ=0,3…0,4; b=1 м – ширина ребра другорядної балки.

Тоді необхідна висота балки

h=d+a;

де а =40...60 мм - відстань низу балки до центру вари робочої арматури. Величину а приймають округлено кратною 50 мм.

Другорядна балка являє собою елемент таврового перерізу (рис. 8).

Відповідно до [2] розрахункова ширина їх стиснутої полиці, з умови ефективної роботи при стиску не може перевищувати значень ,визначених за формулою

де:

Всі вищевказані величині позначені на рис.4.5. Ефективну ширину полиці визначають в залежності від умовного прольоту балки l₀.

Рис.4.5. Визначення l₀ для обчислення розрахунковоїширини полиці

Підбір перерізу поздовжньої робочої арматури

Переріз 1-І

В монолітних перекриттях завжди виконується умова:

це означає, що межа стиснутої зони знаходиться в межах полички. В цьому випадку тавровий переріз другорядної балки розраховується як прямокутний з шириною .

Тоді після уточнення висоти h

d=h-a

Визначаємо коефіцієнт за формулою

По значенню визначаємо коефіцієнт ζ за дод.6 Тоді площа поперечного перерізу робочої арматури

За дод. 7 підбираємо потрібну кількість та діаметр стержнів арматури.

Наприклад, це буде 4⌀18А400С з мм². Поздовжню робочу арматуру рекомендується призначати із стержнів однакового діаметра абр-з розходженням в один

порядок. Верхню арматуру приймаємо конструктивно (наприклад 2⌀10 А400С).

Переріз 2-2 ,

Верхню арматуру в перерізі 2-2 визначаємо по моменту M_min. В цьому випадку поличка таврового перерізу знаходиться в розтягнутій зоні, тому переріз розраховується як прямокутний з шириною b_w. При однорядному розташуванні арматури приймають а=30 мм. Тоді

d=h-a