9.Расчет и конструирование второстепенных балок монолитных ж/б ребристых перекрытий с балочными плитами. Послед-сть расчета, варианты армирования.

Второстепенная балка – статически неопределимая конструкция.

Расчет:

1. Определение нагрузок

2. Выбор расчетной схемы

3. Определение геометрических размеров

4. Определение площадей рабочей продольной и поперечной арматуры.

5. Конструирование

6. Построение эпюры материалов

Ширина грузовой площади = шагу второстепенной балки.

При расчете изгибающий момент определяют с помощью перераспределения усилий.

Моменты определяются по таблице в зависимости от коэф. β

Особенности подбора размеров сечения

Высоту балки определяют по опорному моменту на опоре Б

Конструирование

Диаметр продольного ребра рабочей арматуры min 12мм, max 25мм

Мin количество стержней в пролете 3шт.

Поперечная:

Ø 6мм, h≤800

Ø 8мм, h>800

Учитывают, что при избыточном моменте армированный бетон будет разрушаться хрупко без развития пластических деформаций, поэтому арматура должна подбираться т.о., чтобы она деформировалась, т.е. при образовании шарнира пластичности в элементе происходило бы перераспределение усилий.

Для этого ограничивается значение ξ:

ξ0,35...0,4

Построение эпюры материалов:

Эпюра материала – графическое изображение значений изг. моментов, которые воспринимает каждое сечение балки. Мsd≤Mrd

10. Эпюра материалов (определение, цель и последовательность построения).

Эпюра материалов – графическое изображение значений изгибающих моментов, которые воспринимает каждое сечение балки.

При помощи построения эпюры материалов определяются места обрывов и уточняются места начала отгибов стержней. Сопоставляя эпюру материалов с огибающей эпюрой моментов, можно проверить прочность сечения балки в любой точке по ее длине. В любом сечении балки момент внешних сил не должен быть больше того момента, который может быть воспринят бетоном и арматурой в этом сечении, т.е. эпюра материалов должна везде перекрывать эпюру моментов. Чем ближе на всем протяжении балки эпюра материалов подходит к огибающей эпюре моментов, тем экономичнее запроектирована балка.

Для построения эпюры материалов по фактической площади арматуры As в се­редине пролета и на опоре определяют момент MRd, воспринимаемый арматурой As. Затем в масштабе, принятом для построе­ния эпюры изгибающих моментов (см. рис. 3.10), проводят горизонтальную линию, соответствующую MRd.

Эта горизонтальная линия должна быть расположена несколько дальше эпюры изгибающих моментов от нулевой линии, что показывает, на сколькофактическая площадь арматуры As близка к расчетной As^тр. Горизонтальная линия пересекает эпюру мзгибающих моментов, то это говорит о недостаточном количестве арматуры As или об ошибке в вычислениях.

Затем подсчитывают момент MRd для доводимых до опоры стержней и снова проводят горизонтальную линию на эпюре изгибающих моментов. Точка пересечения этой линии с эпюрой моментов и будет точкой теоретического об­рыва (отгиба) стержней арматуры. Таким же образом поступают и при опреде­лении мест обрыва (отгиба) других стержней.

Из точек теоретического обрыва (т.т.о.) проводят перпендикулярные линии до пересечения их с горизонтальными линиями MRd и окончательно строят эпюру материалов, которая имеет ступенчатый вид в местах теоретического об­рыва стержней, и наклонный вид в местах отгиба стержней.

С целью восприятия изгибающего момента от возможного частичного за­щемления балки на опоре в стене, в первом пролете арматуру не обрывают, а отгибают на крайнюю опору. Начало отгиба располагают на расстоянии 50-100 мм от внутренней грани стены.

Не следует забывать, что сечения балки при расчете прочности на действие отрицательных изгибающих моментов рассматриваются как прямоугольные с шириной, равной ширине ребра, а при расчете на действие положительных мо­ментов - как тавровые с шириной полки b'f (для монолитных ребристых пере­крытий тавровые сечения имеют развитую полку, нейтральная ось, как правило, проходит в полке, т.е. x<h'f -, и тавровое сечение рассчитывается, как прямо­угольное с шириной, равной b'f ).

Нижние (не крайние) растянутые стержни вязаных каркасов в пролетах, как правило, не обрывают, а отгибают и заводят на опоры. На эпюре материалов уменьшение несущей способности сечений балки показывают в виде наклонных участков. Отгибаемые нижние стержни считаются вступившими в работу в точке нижнего отгиба, а отгибаемые верхние стержни – в точке верхнего отгиба. Соответственно с переводом стержней в верхнюю зону балки возрастают ординаты эпюры материалов для отрицательных моментов и уменьшается эпюра материалов для положительных моментов.

Место расположения отгибов должно быть уточнено и увязано с эпюрой изгибающих моментов: начало отгиба в растянутой зоне должно отстоять от нормального к продольной оси элемента сечения, в котором отгибаемый стер­жень полностью используется по моменту не менее чем на 0,5 d, а конец отгиба должен быть расположен не ближе того сечения, в котором отгиб не требуется по эпюре моментов.

Для обрываемых стержней места их теоретического обрыва определяют по точке пересечения прямых эпюры материалов с ветвями огибающей эпюры моментов.

Расстояния от граней опор до точек теоретического обрыва определяются аналитически и линейкой.

Для обеспечения прочности наклонных сечений на действие изгибающего момента в элементах постоянной высоты продольные растянутые стержни, обрываемые в пролете, должны заводиться за точку теоретического обрыва (т.е., за сечение, нормальное к продольной оси балки, в котором эти стержни перестают требоваться по расчету) на длину lbd, тем самым определяется место фак­тического обрыва стержней.