b – ширина рассматриваемого сечения: для второстепенной балки
.Относительная высота сжатой зоны балки:
,где
процент армирования: для второстепенной балки примем ; расчетное сопротивление арматуры растяжению: расчетное сопротивление бетона сжатию: .По ξ определяем А0: А0 = 0,18, следовательно, имеем:
.Т.о. окончательная высота сечения балки находится как:
hвт = h0 + a,
где а – толщина защитного слоя бетона: согласно п. 5.5 [4]
мм, т.о. принимаю ;ранее принятую высоту второстепенной балки корректируем: принимаем h0 =
мм, тогда:hвт = 550 + 30 = 580 (мм) = 0,58 (м).
Выполним проверку принятых размеров второстепенной балки по максимальной перерезывающей силе:
,где
максимальная (по модулю) перерезывающая сила: принимаем величину перерезывающей силы над первой опорой (слева) = 118439,03 Н; .Неравенство верно, следовательно, выбранный размер поперечного сечения второстепенной балки подходит для заданных нагрузок.
4.3 Расчет продольной рабочей арматуры.
1) Расчет продольной арматуры над опорами:
на участках отрицательных изгибающих моментов, т. е. у опор, где плита попадает в растянутую зону, площадь арматуры определяется как в прямоугольном сечении.
- для
: .По полученному
из табл. 1 прил. 4 [2] для выбираем значение коэффициента = 0,905: ;- для
: .Данному значению соответствует
= 0,924: .2) Расчет продольной арматуры в пролётах:
на этих участках плита попадает в сжатую зону, и площадь арматуры определяется так же, как и для балок таврового сечения.
Для этого необходимо выбрать расчётную ширину полки для балок монолитного ребристого перекрытия в соответствии с условиями (2) по ее ограничению:
- расчетная величина таврового сечения
принимается равной расстоянию между осями соответствующих балок (но не более 1/3 пролета балки), если выполняется условие: ;-
, если выполняется условие: ;где
высота плиты перекрытия: м; высота второстепенной балки: м.Проверим выполнение одного из условий (2):
принимается значение из двух следующих:Примем меньшее значение
= 2 м. Затем определим положение нейтральной оси: если М / < М, где М – максимальный (по модулю) изгибающий момент в пролете балки, то нейтральная ось будет проходить в ребре балки и сечение должно рассчитываться как тавровое. Если наоборот, то нейтральная ось будет проходить в полке, и сечение рассчитывается как прямоугольное.Найдем значение по формуле:
;- для крайних пролётов:
> => сечение рассчитывается как прямоугольное: , = 0,927; .- для средних пролётов:
> => сечение рассчитывается как прямоугольное: , = 0,948;Определение количества, диаметра арматуры для второстепенной балки.
Таблица 5
Сечение | Расчётная площадь поперечного сечения арматуры , см2 | Количество и диаметр стержней, класс арматуры | Фактическая площадь поперечного сечения арматуры , см2 |
Над первой опорой ( ) | 8,40 | 3Ø20 А-III | 9,41 |
Над второй опорой ( ) | 6,47 | 3Ø18 А-III | 7,63 |
Крайние пролёты ( ) | 6,36 | 3Ø18 А-III | 7,63 |
Средние пролёты ( ) | 4,63 | 3Ø14 А-III | 4,62 |
В сжатых зонах пролетов второстепенной балки конструктивно в качестве продольной монтажной арматуры примем арматурные стержни 2Ø6 А-I.
4.4 Расчет поперечной рабочей арматуры.
Т.к. высота второстепенной балки составляет более 300 мм (hвт = 580 мм), независимо от расчета необходимо использовать хомуты в качестве поперечной арматуры [2].
Для крепления хомутов в пролетах второстепенной балки в верхней зоне принимаем конструктивно стержни класса A-I Ø6. При этом проверим выполнение условия:
,где
- ширина ребра второстепенной балки; - расчетное сопротивление бетона растяжению; - рабочая высота второстепенной балки;