Расчет балки

Страница 1

Расчетный пролет и нагрузки. Расчетный пролет балки равен расстоянию в свету между гранями колонн l0 = 4,5 – 0,4 = 4,1 м. Длина консольных свесов l’0 = 0,945 – 0,2 = 0,745 м.

Ширина грузовой полосы в = 350 + 3425 / 2 + 3435/2 = 3,78 м.

Подсчет нагрузок на 1 м длины балки приведен в таблице 2.3.

Таблица 2.3

Постоянная:

собственный вес плиты днища и покрытия 7,57 х 3,78 = 28,61 кН/м;

собственный вес главной

балки сечением 0,35х0,7 м 0,35 х 0,7 х 25 х 1,1 = 6,74 кН/м;

Итого с учетом коэффициента

надежности по назначению здания γn = 1,0 g = 35,35 кН/м

Временная с учетом γn = 1,0 v = 12,2 х 3,78 = 46,12 кН/м

Полная нагрузка g + v = 81,46 кН/м

На балку действуют сосредоточенные силы от стенок ванны, а также от второстепенных балок:

Рст = 0,14 х 25 х 3,78 = 13,23 кН.

где S = 0,14 м2 – площадь поперечного сечения стенки.

РБ-1= в1 х h1 х ρ х γf х в = 0,3 х 0,5 х 25 х 1,1 х 3,78 = 15,59 кН,

где в1, h1 – размеры поперечного сечения балки Б-1;

РБ-1-2= в2 х h2 х ρ х γв х в = 0,25 х 0,4 х 25 х 1,1 х 3,78 = 10,40 кН,

где в2, h2 – размеры поперечного сечения балки Б-2.

Изгибающие моменты рассчитываются на опоре со стороны консольной части

М = Рст х 0,745 + g х 0,7452 /2 = 13,23 х 0,745 + 81,46 х 0,7452 / 2 = 32,46 кНм;

на опоре со стороны пролетной части

М = q x l02 / 12 = 81,46 х 4,12 / 12 = 114,11 кНм;

в пролете

М = q x l02 / 6 = 81,46 х 4,12 / 6 = 228,22 кНм.

Поперечные силы балки. Опорная реакция на опоре определяется:

R = (gl + 2Pст + 2РБ-1 + 2РБ-2) / 2 = (5,59 х 81,46 + 2 х 13,23 + 2 х 15,59 + 2 х 10,40) / 2 = 266,9 кН

Поперечная сила на опоре слева

Qл = Рст + g х 0,745 = 13,23 + 81,46 х 0,745 = 73,92 кН

Поперечная сила на опоре справа

Qпр= Рст + g х 0,745 + РБ-1 – R=13,23 + 81,46 х 0,745 + 15,59 – 266,9 = -177,39 кН.

Расчет прочности по сечениям, нормальным к продольной оси. Ширина полки в’f = 215 см.

Сечение в пролете – М = 228,22 кНм

х = ξ х h0 = 0,02 х 66 = 1,32 < 15 см – нейтральная ось проходит в сжатой полке.

Принято 4Ø18 А-III с AS = 10,18 см2

Сечение во втором (среднем пролете) – М = 114,11 кНм

Принято 4Ø14 А-III с AS = 6,16 см2.

Расчет прочности балки по сечениям, наклонным к продольной оси, Q=177.39 кН.

Диаметр поперечных стержней устанавливается из условия сварки их с продольной арматурой, диаметром 18 мм, и принят равным dSW = 8 мм. с площадью AS = 0.503 см2, RSW = 285 МПа. Число каркасов – 4, при этом Asw = 4 х 0,503 = 2,012 см2.

Шаг поперечных стержней по конструктивным условиям S = h / 3 = 70 / 30 = 23,3 см, принят шаг S=20 см на всех приопорных участках длиной l / 4, в средней части пролета шаг S = 3h/4 = 52,5 см, s = 50 см.

Вычисляется

qsw = Rsw x Asw / s = 285 х 2,012 х (100) / 20 = 2867,1 Н/см.

Qb,min = φв3 (1 + φf) х Rbt x в x h0 = 0,6 х 1,05 х 1,09 (100) х 35 х 66 = 131 х 103 Н.

Условие qsw = 2867,1 > Qb,min /2h0 = 131 х 103/2 х 66 = 992,5 Н/см – удовлетворяется.

Требование Sмах = φв4 х Rbt x bh02 / Qмах = 1,5 х 0,9 х 1,05 (100) х 35 х 662 / 177,39 х 103 = 122 см > s=20 см – удовлетворяется.

Расчет прочности по наклонному сечению.

Вычисляется

Мв = φв2 х Rbt x в x h02 = 2 х 0,9 х 1,05 (100) х 35 х 662 = 288,15 х 105 Нсм

Поскольку q1 =81,46 кН/м = 814,6 Н/см < 0,56 qsw = 0,56 х 2867,1 = 1605,6 Н/см значение С вычисляется по формуле

При этом Qв = Мв /с = 288,15 х 105 / 188,08 = 153,2 х 103 Н

Поперечная сила в вершине наклонного сечения

Q = Qmax – q1 х С = 177,39 х 103 – 814,6 х 188,08 = 24,2 х 103 Н

Длина проекции расчетного наклонного сечения

Вычисляется Qsw

Qsw = qsw x С0 = 2867,1 х 100,3 = 287,4 х 103 Н.

Условие прочности Qb + Qsw = (287,4 + 153,2) х 103 = 440,6 х 103 Н > Q = 24,2 х 103 Н – обеспечивается.

Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами:

μ = Asw / в х s = 2,012 / 35 х 20= 0,003.

α = Еs / Ев = 200000 / 30000 = 6,67;

φw1 = 1 + 5 μα = 1 + 5 х 0,003 х 6,67 = 1,093;

φв1 = 1 – 0,01 Rв = 1 – 0,01 х 14,5 х 0,9 = 0,87.

Условие Q = 177390 < 0,3 φw1 х φв1 х Rв х в х h0 = 0,3 х 1,093 х 0,87 х 35 х 66 х 14,5 х 0,9 (100) = 859970 Н – удовлетворяется.

Штукатурные работы по кирпичу и бетону
Насечки на кирпичных, бетонных и шлакобетонных поверхностях делают топором или стальными щетками, их глубина не менее 1 см. Полезно во избежание отслаивания штукатурного слоя прикрепить к поверхности сетку или вбить гвозди и оплести их проволокой. Для особенно толстых слоев штукатурки проволочное плетение и ...

Определение жесткостных характеристик рамы
Жесткостные характеристики сквозного ригеля (фермы). Жесткостные характеристики определяются по приближенным формулам: E·If=E·(Aнп·Авп)·НФ2·m /(Анп+Авп) E·Af=E·(Aвп+Анп). Где : Авп=N/0,7·Ry – площадь сечения верхнего пояса фермы; Анп=N/Ry – площадь сечения нижнего пояса фермы; N=q·L2/8·hф =(18.126+19 ...

Определение количества вредных выделений, поступающих в помещение
Основными вредностями, выделяющимися в воздух помещений жилых и общественных зданий, являются избыточная теплота, влага, газы (чаще всего углекислый газ). Источниками этих вредностей могут быть люди, технологическое оборудование, освещение, солнечная радиация, горячая пища и др. ...