Расчетный пролет, нагрузки, усилия

 

Расчетный пролет принимаем равным расстоянию между анкерны­ми болтами (рис. 6.5)

l ₀ = 18,0 - 2 · 0,15 = 17,7 м.

 

 

Рис. 6.5. Расчетная схема балки и расположение сечений: а - расположение анкер­ных болтов; б - схема загружения балки; в - расположение расчетных сечений

 

Масса балки по проектным данным 10,4 т, а погонная нагрузка от собственного веса балки

при γ_f = 1

при γ_f > 1 g = 1,1 · 5,4 = 5,94 кН/м.

Нагрузка на балку от плит покрытия в местах опирания их продоль­ных ребер передается в виде сосредоточенных грузов (рис. 6.5, б); однако при числе таких грузов п ≥ 5нагрузку условно можно считать равномерно распределенной. Распределенную по поверхности нагрузку от покрытия (см. табл. 2.4) собирают с грузовой полосы, равной шагу балок 6 м, и сумми­руют с нагрузкой от веса балки. С учетом изложенного расчетная погонная нагрузка составляет:

при γ_f = 1

постоянная g_n = (1,044 + 1,5) · 6 + 5,4 = 20,66 кН/м;

временная s_n = 0,95 · 6 = 5,7 кН/м;

в т.ч. длительно действующая

s_nl = 0,3 · 0,95 · 6= 1,71 кН/м;

постоянная + временная полная

q_n = 20,66 + 5,7 = 26,36 кН/м;

постоянная + длительно действующая

q_nl = 20,66 + 1,71 = 22,37 кН/м;

при γ_f > 1

суммарная нагрузка

q = (3,0+1,33) · 6 + 5,94 = 31,92 кН/м.

Расчетная схема решетчатой балки представляет внешне статиче­ски определимую (относительно опорных реакций) конструкцию и внут­ренне многократно статически неопределимую систему в виде рамы с же­сткими узлами. Строгий расчет такой системы возможен только с примене­нием ЭВМ. При выполнении курсового или дипломного проекта допуска­ется рассматривать решетчатую балку как балку с отверстиями и расчетную схему принимать в виде свободно опертой балки, загруженной равномерно распределенной нагрузкой (см. рис. 6.5, б). Как показали сопоставительные расчеты, усилия в поясах балки при такой расчетной схеме близки к усили­ям, определенным при более точной расчетной схеме.

Для определения усилий в качестве расчетных сечений принимаем следующие (рис. 6.5, в):

0-0 - по грани опоры балки;

I-I - на расстоянии 1/6 пролета от опоры;

II-II - в месте установки монтажной петли;

III–III - на расстоянии 1/3 пролета от опоры;

IV-IV - на расстоянии 0,37 пролета от опоры (опасное сечение при изгибе);

V-V - в середине пролета.

Сечения 0-0, I-I, III-III и V-V рассматриваются при оценке трещиностойкости и жесткости балки в стадии эксплуатации; сечение II-II - для оценки прочности и трещиностойкости в стадии изготовления и монтажа; сечение IV-IV - для подбора продольной арматуры балки.

Изгибающие моменты в сечениях определяем из выражения

M_i = Q · x_i - 0,5 q · x_i², (6.1)

где Q - поперечная сила на опоре (опорная реакция);

x_i - расстояние от опоры до i -го сечения.

Поперечная сила на опоре:

при γ_f = 1

от всей нагрузки Q_n = 26,36 · 17,7 / 2 = 233,29 кН;

от продолжительно действующей Q_nl= 22,37 · 17,7 / 2 = 198 кН;

при γ_f >1 Q = 31,92 · 17,7 / 2 = 282,5 кН.

Значения изгибающих моментов приведены в табл. 6.2.

 

 

Таблица 6.2

6.2.3. Предварительный подбор продольной напрягаемой арма­туры

 

Поскольку потери предварительного напряжения пока неизвестны, требуемую площадь сечения напрягаемой арматуры определим приближенно, а после вычисления потерь проверим несущую способность.

Рассматриваем сечение IV - IV как наиболее опасное: x =0,37 l ₀=0,37 · 17,7 = 6,55м; h = h_s + (x + 125) i = 890 + (6550 + 125) · 1 / 12 = 1446 мм; а = 360 / 2 = = 180 мм при симметричном расположении напрягае­мой арматуры по высоте нижнего пояса. В верхнем поясе балки предусмат­риваем конструктивную арматуру в количестве 4 Ø2 А - III (A_s' = 452 мм²), а' = 320 / 2 = 160 мм; в нижнем поясе - из 4 Ø5 Bp-I (A_s = 78,5 мм²) в виде сетки, охватывающей напрягаемую арматуру.

1. Рабочая высота сечения

h ₀ = h - a = 1446 - 180 = 1266 мм.

2. Граничная относительная высота сжатой зоны бетона

где ω = 0,85 – 0,008 R_b =0,85 – 0,008 · 15,3 = 0,728;

σ_sR = R_s + 400 – (γ_sp σ_{sp 2} + Δ σ_sp) = 680 + 400 – 0,6 · 680 = 672 МПа;

(γ_sp σ_{sp 2} + Δ σ_sp) ≈ 0,6 R_s [4, прим. 1 к табл. 26];

3. Устанавливаем положение границы сжатой зоны

М = 1165,7кНм < M_f = R_bb_f'h_f' (h ₀- 0,5 h_f) + R_sсА_s '(h ₀ - a) = 15,3 · 240 · 320 · · (1266 - 0,5 · 320) + 365 · 452 · (1266 - 160) = 148 2кНм, следовательно, нижняя граница сжатой зоны проходит в пределах верхнего пояса балки.

4. Вспомогательные коэффициенты (с учетом арматуры A_s'):

= ξ_R · (1 - 0,5 ξ_R) = 0,5 · (1 - 0,5 · 0,5) = 0,375;

т.е. сжатой арматуры достаточно;

γ_{s 6}= η - (η - 1)(2 ξ / ξ_R - 1) = 1,15 - (1,15 - 1)(2 · 0,184 /0,5 - 1) = 1,19 > η = 1,15, принимаем γ_{s 6}= η = 1,15 [4, п. 3.7].

5. Требуемая площадь сечения напрягаемой арматуры

Принимаем напрягаемую арматуру в количестве 2 Ø16 A - V + 4 Ø18 A - V (A_sp = 402 + +1018 = 1420 мм²), которую распределяем равномерно по пери­метру нижнего пояса балки.

 

⇐ Предыдущая18192021222324252627Следующая ⇒

Поделиться:

Воспользуйтесь поиском по сайту: