Расчет и конструирование второстепенной балки

Определяем расчетные пролеты балки

Второстепенные балки монолитных ребристых перекрытий рассчитываются как многопролетные неразрезные с расчетными пролетами:

- крайними (l01) равными расстоянию между осью площадки опирания балки на стену и гранью первой главной балки:

l01 = lрb – 0,5 bmb – a + 0,5B = 6000 - 0,5 ∙ 335 - 120 + 0,5 ∙ 250 = 5837,5 мм;

- средними (l0) равными расстоянию между гранями главных балок:

l0 = lрb – bmb =6000 - 325 = 5675 мм.

Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м.п. второстепенной балки:

- постоянная нагрузка от собственного веса плиты и пола:

gf B = 3,2 ∙ 2,3 = 7,36 кН/м

где В = lf - шаг второстепенных балок;

- постоянная нагрузка от собственного веса ребра балки

gpr =кН/м;

- суммарная постоянная нагрузка на балку

gpb= 7,36 + 1,79 = 9,15 кН/м;

- погонная временная нагрузка

vpb = v∙B = 9 ∙ 2,3 = 20,7 кН/м;

- полная погонная нагрузка на балку

qpb = (9,15+ 20,7) ∙ 0,95 = 28,4 кН/м

(0,95 - коэффициент надежности по уровню ответственности).

Определяем значения изгибающих моментов и перерезывающих сил в расчетных сечениях второстепенной балки:

QA = 28,4 ∙ 5,8375 ∙ 0,4 = 66,3 кНм

QВ(Л) = 28,4 ∙ 5,8375 ∙ 0,6 = 99,5 кНм

QВ(ПР) = 28,4 ∙ 5,665 ∙ 0,5 = 80,4 кНм

Уточняем размеры поперечного сечения балки, принимая ат = 0,289

hpb=h0+a =340 + 35 = 375 < 400 мм,

т.е. предварительно принятое значение высоты и ширины сечения балки является достаточным и окончательным.

При этом h0 = h − a = 400 - 35 = 365 мм.

Определяем размеры расчетных сечений:

- уточняем ширину свесов, вводимых в расчет для пролетных сечений, имея в виду наличие поперечных ребер (главные балки), установленных с шагом, равным расчетному пролету второстепенных балок l0 = 5675 мм.

(2300 мм – расстояние между осями второстепенных балок)

Принимаем

- для пролетных сечений – b'f = 2100 мм; = 365 мм; h'f = 75 мм;

- для опорных сечений – b × h0 = 200 × 365 мм.

Расчет площади сечений рабочей арматуры класса А400 (А-III), Rs = 355 МПа, характеристики прочности бетона и граничной высоты сжатой зоны аналогичны принятым для плиты.

Определяем рабочую арматуру для пролетных (тавровых) сечений при расчетных значениях М1 = 88 кНм и М2 = 57 кНм.

Проверяем условие, определяющее принципиальное (в полке или ребре) положение нейтральной оси в расчетном сечении при действии вышеупомянутых усилий.

Максимальный момент, воспринимаемый при полностью сжатой полке расчетного сечения (х = h'f ) равен:

Так как, > M1 (и тем более M2), то фактически нейтральная ось во всех пролетных сечениях находится в пределах полки и расчет производится как для прямоугольных сечений с размерами b'f × ho = 2100 × 365 мм.

При этом:

- в первом пролете

αm = 0,03 < αR = 0,390