Расчет многоэтажного здания торгово-выставочного комплекса (число этажей – 7, высота этажа – 3,9 м), страница 4

Т.к. в пролете главной балки находятся 4 сосредоточенных силы, то преобразуем их в распределенную нагрузку(рис. 4):

Рисунок 4. Замена сосредоточенных сил на распределенную нагрузку

Постоянная распределенная нагрузка на главную балку:

Временная распределенная нагрузка на главную балку:

Для построения огибающей эпюры применяем следующие загружения:

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

\

Накладываем эпюры друг на друга и вводим пластические шарниры на 1 и 2 промежуточной опоре, в результате имеем огибающую эпюру (рис. 5).

Расчетный изгибающий момент в крайнем пролете:

Расчетный изгибающий момент во втором пролете:

– на нижних волокнах:

– на верхних волокнах:

Расчетный изгибающий момент в третьем пролете:

– на нижних волокнах:

– на верхних волокнах:

Поперечные силы:

Расчетный изгибающий момент над первой промежуточной опорой:

где Мгр1 и Мгр2 – соответственно момент по грани колонны (первая промежуточная опора)

со стороны 1-го  и со стороны 2-го пролета.

Расчетный изгибающий момент над второй промежуточной опорой:

где Мгр3 и Мгр4 – соответственно момент по грани колонны (вторая промежуточная опора)

со стороны 2-го  и со стороны 3-го пролета.

Полезная высота второстепенной балки не менее:

;

;

Конструктивно примем hгл = 850мм (т.к. при больших изгибающих моментах и с учетом армирования плиты и второстепенной балки, а т.ж. конструктивных требований h0 может быть меньше минимального значения).

В пролете балку рассчитываем тавровое сечение с полкой в сжатой зоне (рис. 6):

Свесы полок не более 1/6 пролета главной балки:

Рисунок 6. Сечение в пролете.      

Принимаем bf/ = 3350

Над опорами балку рассчитываем как прямоугольное сечение:

Полезная высота сечения над первой опорой:

, где 130 – предварительно принятое расстояние от верхней растянутой грани балки до   центра тяжести арматуры при ее расположении в два ряда, а т.ж. с учетом армирования плиты и второстепенной балки.

Для определения высоты сжатой зоны (х) вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполнено.

Высота сжатой зоны:

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем 232 А-III Аs32=1609мм2 и 228 А-III Аs28=1232мм2;

Пересчитываем h0:

где уц.т. – расстояние от арматуры второстепенной балки до центра тяжести арматуры;

аарм – расстояние от верха сечения до верха поперечной арматуры

где у32 и у28 – расстояние от верха поперечной арматуры до центра тяжести арматуры;

Процент армирования:

Т.к. μ > μmin = 0,0005, то конструктивные требования соблюдены.

Проверяем прочность:

Несущая способность:

Прочность достаточна.

Для экономии арматуры оборвем 2 стержня.

Тогда для 232 А-III:

Пересчитываем h0:

Несущая способность:

Полезная высота сечения над второй опорой:

, где 130 – предварительно принятое расстояние от верхней растянутой грани балки до   центра тяжести арматуры при ее расположении в два ряда, а т.ж. с учетом армирования плиты и второстепенной балки.

Для определения высоты сжатой зоны (х) вычислим коэффициент:

Относительная высота сжатой зоны:

условие выполнено.

Высота сжатой зоны:

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры:

Принимаем 228 А-III Аs28=1232мм2 и 225 А-III Аs25=982мм2;

Пересчитываем h0:

где уц.т. – расстояние от арматуры второстепенной балки до центра тяжести арматуры;

аарм – расстояние от верха сечения до верха поперечной арматуры

где у32 и у28 – расстояние от верха поперечной арматуры до центра тяжести арматуры;

Процент армирования: