Проектирование сборного междуэтажного железобетонного перекрытия

   Постоянная  расчетная нагрузка: 

   

 

   Временная расчетная нагрузка: 

   

 

   Полная  нагрузка 

   

. 

   3.4. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ИЗГИБАЮЩИХ МОМЕНТОВ И ПОПЕРЕЧНЫХ СИЛ 

   Расчетный пролет крайнего пролета равен расстоянию от оси опорной площадки на стену до оси первой колонны: 

   

 

   Расчетный средний пролет принимается равным расстоянию между осями колонн . Для четрырехпролетной балки рассматривается 5 схем загружения. По первой схеме определяются усилия от постоянной нагрузки, по схемам (1+2) – наибольшие изгибающие моменты в правом пролете и поперечные силы на крайней опоре А, по схемам (1+3) – наибольший момент во втором пролете, по схемам (1+4) – наибольшие моменты и поперечные силы на опоре В и оп схемам (1+5) – наибольшие изгибающие моменты и поперечные силы на опоре С. Расчеты по упругой схеме приведены в таблицах 3.1 и 3.2.

   По  полученным значениям изгибающих моментов построены эпюры от всех схем загружения. Для выравнивания опорных моментов по схеме (1+4) накладываем на полученную эпюру треугольные добавочные эпюры с ординатами вершин, не превышающими 30% от наибольших опорных моментов. Для этого изгибающий момент на эпюре В=-234.85 кНм (1+4) снижаем на величину 49 кНм, что меньше 234.85∙0.3=70.46 кНм, и он становится равным -185.85 кНм, тогда момент в первом пролете станет равным 158.32+20.58=178.9 кНм. Так как эта величина меньше момента 190.65 кНм (1+2), то расчетным моментом в первом пролете является 190.65 кНм (1+2). Во втором пролете изгибающий момент станет равным 102.29+24.5=126.79 кНм, что больше момента 125.25 (1+3), и он будет являться расчетным. Выравненная эпюра огибающих моментов приведена на рис. 3.2.

   При равномерно распределенной нагрузке очертание  выравненной эпюры изгибающих моментов принято параболическое. Построение производится в следующей последовательности (рис.3.2.).

   Даны  значения изгибающих моментов после  выравнивания моментов в пролете М₁=190.65 кНм и М₂=126.79 кНм и на опорах М_в=-185.85кНм и М_с=-186.46, которые отложены в масштабе на рис. 3.2. соединяем прямыми линиями ординаты опорных моментов. Откладываем в четвертях пролета от прямых линий 0.75 М₀₁=253.076 кНм и 0.75М₀₂=312.64 кНм. Соединяем полученные точки кривой. 

   

   Таблица 3.1. – Изгибающие моменты ригеля 

 

   Таблица 3.2. – Поперечные силы в сечениях ригеля у опор 

 

   Для расчета прочности наклонных  сечений из двух расчетов упругого и с учетом выравнивания моментов из-за пластических деформаций принимаются большие значения поперечных сил. Результаты упругого расчета приведены в табл.3.2. Значения поперечных сил при учете выравненных моментов определяются по формулам для однопролетной балки: 

   

 и  . 

   Подставляя  значения, получим: 

   

; 

   

 

   

 

   

. 
 
 
 

   0Результаты сведем в табл. 3.3.

   Таблица 3.3. – Поперечные силы у опор балок. 

 

   На  всех опорах поперечные силы имеют  большее значение при расчете  по упругой стадии работы. Поэтому  в данном случае они являются расчетными. 

   3.5. ПОДБОР СЕЧЕНИЯ ПРОДОЛЬНОЙ АРМАТУРЫ 

   Бетон класса В25 имеет характеристики: расчетное  сопротивление при сжатии R_b=14.5 МПа, то же при растяжении R_bt=1.05 МПа, коэффициент условий работы бетона γ_b2=0.9, модуль упругости Е_в=27000 МПа. Арматура класса А-IV имеет характеристики: расчетное сопротивление R_s=510 МПа и модуль упругости Е_s=190000 МПа. Размеры сечения ригеля 25х60 см.

   Подбор  сечения арматуры производим в расчетных  сечениях ригеля. 

   Сечение в первом пролете: М=190.65 кНм;

     h₀=h-a=0.6 – 0.055=0.545 м; 

   

; 
 

   

 

   

. 

   

 

   Принимаем 4Ø16 А-IV с A_s=8.04 см², либо 2Ø14 А-IV и 2Ø18 А-IV с А_s=8.17 см². 
 
 
 
 
 
 

   1) 4Ø16 А-IV с A_s=8.04 см²

   

    ; 

   h₀=0.6-0.056=0.544 м 

   2) 2Ø14 А-IV А=3.08 см² и 2Ø18 А-IV  А=5.09 см² с А_s=8.17 см². 

   

     

   h₀=0.6-0.051=0.549 м 

   Для последующих расчетов принимаем  вариант 1 (с меньшей площадью арматуры). 

    ; 

     

   

   Проверка  несущей способности выполняется. 

   Сечение во втором пролете, М=126.79 кНм;

     h₀=h-a=0.6 – 0.055=0.545 м; 

   

; 

   

 

   

. 

   

 

   Принимаем 4Ø14 А-IV с A_s=6.16 см² , либо 2Ø12 А-IV А=2.26 см² и 2Ø16 А-IV А=4.02 см², А_s=6.28 см² . 

1. 4Ø14 А-IV с A_s=6.16 см²

 

    ; 

   h₀=0.6-0.054=0.546 м. 

   2) 2Ø12 А-IV А=2.26 см² и 2Ø16 А-IV А=4.02 см², А_s=6.28 см² . 

   

     

   h₀=0.6-0.049=0.551 м 

   Для последующих расчетов принимаем  вариант 1 (с меньшей площадью арматуры). 

    ; 

     

   

   Проверка несущей способности выполняется. 

   Сечение на опоре В, М=185.85 кНм.