Методические указания к курсовому проекту №1 по ЖБКК

137

Фрагмент плана раскладки сеток плиты приведен на рис. 7.1.

Расчет прочности железобетонных элементов на действие поперечных сил производится из условия Vsd VRd . Расчетная поперечная сила, воспринимаемая железобетонным элементом без поперечного армирования:

Поскольку условие Vsd VRd во всех сечениях выполняется, то расчет поперечной арматуры не производится; согласно конструктивным требованиям при толщине плиты 80мм постановка поперечной арматуры не требуется.

138

139

8. Определение внутренних усилий во второстепенной балке монолитного ребристого перекрытия.

Цель занятия: выполнить статический расчет второстепенных балок монолитного балочного ребристого перекрытия.

При статическом расчете элементов монолитного ребристого перекрытия вводится условная расчетная схема, у которой опорами главных балок являются колонны и стены, второстепенные балки опираются на главные балки и на стены; в свою очередь балки являются опорами для плиты.

Определение внутренних усилий в сечениях второстепенной балки.

Расчет второстепенной балки монолитного балочного ребристого перекрытия осуществляется по методу предельного равновесия с учетом перераспределения усилий. Нагрузка на балку передается от плиты с грузовой ширины, равной шагу второстепенных балок l f , также

учитывается собственный вес второстепенной балки.

Таблица 6.3

Расчетные пролеты второстепенной балки

Длина площадки опирания второстепенной балки определяется прочностью материала стены на местное сжатие.

Поскольку в сечениях второстепенной балки могут действовать изгибающие моменты различных знаков, то их нахождения только для основных пролетных и опорных сечений недостаточно. Необходимо определять положительные и отрицательные моменты для нескольких

140

сечений балки по длине с построением огибающей эпюры. Вычисление изгибающих моментов удобно выполнять в табличной форме с использованием данных приложения. При этом ординаты огибающей эпюры моментов определяют по формуле: Msd (g p) l20 ,

Где: коэффициент, определяемый в зависимости от величины соотношения временной и постоянной нагрузок.

Прочность наклонных сечений рассчитывают в трех сечениях: у

такие же как и на второй справа V 0,5(g p)l02 .

Пример 8.

Требуется:

По исходным данным примера 5 и с учетом принятой компоновки определить внутренние усилия в плите и второстепенной балке монолитного ребристого перекрытия.

141

Длина площадки опирания второстепенной балки на стену – 250мм,

тогда расчетные пролеты:

−крайние l01 6900 300 / 2 250 / 2 6625мм

−средние l02 6900 300 / 2 300 / 2 6600мм .

Второстепенная балка работает совместно с прилегающими к ней участками плиты и ее расчетное сечение будет тавровым с шириной полки равной шагу балок, т.е. beff l f 1550мм . Подсчет нагрузок на погонный

метр второстепенной балки.

Таблица 8.1

Нагрузка на 1м.п. второстепенной балки монолитного перекрытия

При количестве пролетов более 5-ти к расчету принимается пятипролетная схема.

Расчет вотростепенной балки по несущей способности производим на действие наиболее неблагоприятного из следующих сочетаний нагрузок:

1)Gd 0Qd

2)Gd Qd

142

где : 0 коэффициент для комбинационного значения переменного воздействия; согласно табл. А1 [3] принимаем 0 0,7;

понижающий коэффициент; согласно стр. 134 [3] =0,85.

Результаты расчета сведены в табл.8.2 и отображены на рис. 8.1. Значения коэффициентов принимаются в зависимости от отношения

временной нагрузки к постоянной по таблице П.6 и рисунку П.1.

Таблица 8.2

Изгибающие моменты второстепенной балки

143

Нулевые точки эпюры положительных моментов расположены на расстояниях 0,15 l0 от грани опор:

−в крайнем пролёте: 0.15 l01 0.15 6,625 0,994м

−в средних пролётах: 0.15 l02 0.15 6,625 0,994м

Положение нулевой точки отрицательных моментов в 1-м пролёте:

0.2 l01 0.2 6,625 1.325м

Перерезывающие силы (у граней опор):

−на первой свободной опоре (А):

0,4х28,74х6,625 76,2кН;

−на первой промежуточной опоре (В) слева:

0,6х28,74х6,625 114,2кН;

−на первой промежуточной опоре (В) справа и у остальных опор:

0,5х28,74х6,625 95,2кН.

Рис. 8.1 Эпюра изгибающих моментов (кНм) и поперечных сил (кН)

144

Второстепенная балка при подборе продольной арматуры в пролетах имеет тавровое сечение с шириной полки b/ f . Если полка тавра расположена в растянутой зоне, то она при расчете не учитывается и в этом случае расчет проводят как для прямоугольного сечения шириной равной ширине ребра bw . Поэтому размеры сечения уточняют по наибольшему опорному моменту

M Ed :

145

Максимальная расчетная ширина полки b/ f ограничивается, поскольку ее совместная работа с ребром в предельной стадии может быть не обеспечена вследствие местной потери устойчивости полки и ее чрезмерного прогиба.

При предельном проценте армирования, либо большем, изгибаемые элементы разрушаются хрупко по сжатой зоне бетона без развития значительных пластических деформаций. В этом случае в статически неопределимых конструкциях к моменту разрушения перераспределения усилий полностью не реализуется, и несущая способность конструкций не может быть оценена расчетом по методу предельного равновесия. Поэтому процент армирования статически неопределимых конструкций следует принимать меньше предельного. В связи с этим при подборе сечений, в которых намечено образование пластических шарниров, следует принимать0,35...0,40 , а армирование осуществлять сталями, допускающими достаточно большие деформации.

Определив необходимое сечение арматуры в пролетах и на опорах, переходят к назначению количества и диаметра стержней. Сначала подбирают арматуру в пролетах. При этом следует руководствоваться следующими положениями:

-диаметр рабочих стержней принимают от 12 до 25мм;

-следует стремиться к наименьшему количеству разных диаметров рабочей арматуры;

-при обрыве стержней до опоры должно быть доведено не мене 50% рабочей арматуры и не менее двух стрежней. Места обрыва или отгиба стержней назначаются в соответствии с эпюрами изгибающих моментов после построения эпюры материалов;

-расстояние в свету между рядами при двухрядном расположении должно быть не менее половины диаметра и не менее 25мм;

-толщина защитного слоя у нижней и верхней граней при диаметре продольной арматуры до 32мм принимается согласно классу по условиям эксплуатации и не менее максимального размера зерна крупного заполнителя. Толщина защитного слоя у боковых граней хомутов должна быть не менее 15мм.

146