Конструирование расчет. Мелкин СК балка-3. Практическая работа Расчёт балки прямоугольного сечения

• Название: Практическая работа Расчёт балки прямоугольного сечения
• Анкор: Конструирование расчет
• Дата: 19.06.2022
• Размер: 22.36 Kb.
• Имя файла: Мелкин СК балка-3.docx
• Тип: Практическая работа; #604001

Практическая работа

«Расчёт балки прямоугольного сечения»

Задание: подобрать рабочую арматуру и проверить несущую способность балки. Выполнить расчёт по наклонным сечениям. Произвести конструирование балки.

Вариант – 13

Исходные данные: l=6м; B20; A240; M=196 кНм

1. 
   Rb = 11,5 МПа = 11500 кН/м²; γb2 = 0,9;
   

Rs = 215 МПа = 215000 кН/м²; (А240 – А-I)

2. 
   b сперва принимаем 200 мм = 0,2 м
   
3. 
   а = 0,03 м (3-5 см); ξ = 0,35 (0,3-0,4)
   
4. 
   ho = = м
   
5. 
   h = h0 + a = 0,571 + 0,03 = 0,601 м
   
6. 
   0,601>0,600 => 0,7 м
   
7. 
   = = 0,28 ; 0,28<0,3<0,5; => не входит в диапазон 0,3-0,5, необходимо изменить ширину балки
   

2.1) b = 220 мм = 0,22 м

1. 
   ho = = м
   

5.1) h = h0 + a = 0,544 + 0,03 = 0,574 м

6.1) 0,574<0,600 => 0,6 м

7.1) = = 0,36 ; 0,3<0,36<0,5; => окончательно принимаем размеры сечения балки bхh = 0,22х0,6; если h = 0,6, то h0 = h – a = 0,6 – 0,03 = 0,57 м

8. 
   аm = = 0,264
   
9. 
   aR = 0,447; am ≤ aR; 0,264 < 0,447, => балка с одиночным армированием
   
10. 
    ξ = 0,31; η = 0,845
    
11. 
    = 0,008506 м² = 85,06 см²; большая площадь поперечного сечения, нужно изменить данные; принимаем A400 (A-III) Rs = 355 МПа = 355000 кН/м²
    

= 0,005151 м² =

51,51 см²

12. 
    По сортаменту определяем фактическую площадь поперечного сечения рабочей продольной арматуры и её количество: 2ø36 мм A_s^факт = 20,36; 4ø32 мм A_s^факт = 32,17; A_s^факт = 20,36+32,17 = 52,53 см² = 0,005253 м²
    
13. 
    γs3=1; X = ;
    

т.к. высота сжатой зоны больше высоты самой балки, принимаем другой класс бетона: B30=17 МПа=17000 кН/м²

X = = 0,554 м

14. 
    Мсеч = Rb*γb2*b*x*( = 17000*0,9*0,22*0,554*(0,57- ) = 546,375
    
15. 
    М ≤ Mсеч; 196 < 546,375; => можно конструировать
    
16. 
    По таблице свариваемости стержней в каркасах подбираем диаметр поперечных стержней: т.к. есть 2ø36 мм
    

и 4ø32 мм, то диаметр поперечных стержней равен ø10 мм; Принимаем класс поперечной арматуры A400 (A-III)

17. 
    Проверяем необходимость поперечной арматуры по условию: Q < ϕb3*Rbt*γb1*b*h0;
    

Rbt = 1,15 МПа = 1150 кН/м²; γb1 = 0,9; ϕb3 коэффициент зависящий от вида бетона = 0,6;

ϕb3*Rbt*γb1*b*h0 = 0,6*1150*0,9*0,22*0,57 = 77,873

; lo = lк-lоп; lк = l-0,02 = 6-0,02 = 5,98 м;

Lоп для бетонных конструкций = 60 мм = 0,06 м; l0 = 5,98-0,06 =

= 5,92; 196 = ; q = = 44,74; Q = = 132,430

132,430 > 77,873; условие не выполняется, в конструкции возникают наклонные трещины и нужен расчёт поперечной арматуры для сдерживания этих трещин

18. 
    Приопорные участки = = 1,5 м;
    

Средний участок = = 3 м

19. 
    Шаг поперечных стержней на приопорных участках: при высоте балки более 450 мм – S1 = и не более 500 мм;
    

S1= 0,2 м

20. 
    Шаг поперечных стержней на среднем участке: при высоте балки более 300 мм – S2 = и не более 500 мм;
    

S2 = 0,45 м

21. 
    Максимальный шаг хомутов: ϕb2 = 2
    

Smax = = =

= 0,837 м

22. 
    Проверяем условие, обеспечивающее прочность сжатого бетона с поперечной арматурой между наклонными трещинами:
    

Q < 0,3*γw1*γb1*Rb*γb2*b*h0;

; Asw = 0,789 см² = 0,0000789 м²; α = ;

Es = 2*10⁵ МПа; Eb = 32,5*10^-3 МПа = 32500 МПа; α =

= 6,15; = 1,05;

Уточняем γb1 = 1-0,01*Rb*γb2 = 1-0,01*17*0,9 = 0,847

0,3*γw1*γb1*Rb*γb2*b*h0 = 0,3*1,05*0,847*17000*0,9*0,22*0,57 = 511,897

132,430 < 511,897; условие выполняется, прочность бетона между наклонными трещинами обеспечена

23. 
    Вычисляем усилие в поперечных стержнях на единицу длины элемента: Qsw = ; где Rsw = 285 МПа = 285000 кН/м²; n – количество стержней в 1 сечении, принимается равным 2;
    

Qsw = = 224,865 кН

24. 
    Проверяем прочность наклонного сечения:
    

Q < ϕb2* =

2* = 353,901

132,430 < 353,901; условие выполняется