Курсовой проект Расчёт двускатной предварительно напряженной железобетонной балки покрытия

2 Нагрузки и расчетный пролет
Таблица 1. Нагрузки от 1 м² покрытия

Нагрузки	Нормативная, Н/м^2	Коэффициент надёжности по нагрузке γf	Расчётная, Н/м^2
А. Постоянные Водоизоляционный ковер	150	1,3	195
Комплексная плита состоящая из: 1.Цементно-песчаная стяжка, 25 мм толщиной ρm=1800 кг/м^3. 2.Теплоизоляция – пенополистирол, 150 мм (ρm = 150 кг/м^3) 3.Пароизоляция – 1 слой ИзоПласт ПП 4.Железобетонная ребристая плита 1,5х6 м с заливкой швов раствором	450 225 50 1850	1,2 1,2 1,2 1,1	540 270 60 2035
Итого:	2575		2950
Б. Временная Снеговая нагрузка	1260	1/0,7	1800
Полная нагрузка:	3985		4900

Нагрузка от веса балки: нормативная q_бn = 41000/12 = 3416,67 Н/пм
расчетная q_б = γ_f ·q_бn = 1,1·3417 = 3758,34 Н/пм
Нагрузка на 1 пм балки с грузовой площади шириной равной расстоянию между балками с учетом коэффициента надежности по ответственности γ_n = 1,0:
нормативная:
q_n = 1,0(3985·6 + 3416,67) = 27326,67 Н/пм
расчетная по первой группе предельных состояний:
q = 1,0(4900·6+3758,34) = 33158,3 Н/пм
расчетная по второй группе предельных состояний:
q_II = q_n = 27326,67 Н/пм
Расчетный пролет балки равен номинальному пролету, уменьшенному на 300 мм.
L=12000-300=11700 мм
3 Расчёт по предельным состояниям первой группы
3.1 Расчёт на прочность по изгибающему моменту
l = 12 – 0,3 = 11,7 м.
Расстояние x = 0,37·l = 0,37·11,7 = 4,33 м.
Изгибающий момент в опасном сечении 1–1 от расчётных нагрузок
Нм
Высота балки в расчётном сечении (рисунок 1):
мм
Принимаем h_1-1 = 1160 мм. h_{0 1-1} = h_1-1 – а = 1160 – 85 = 1075 мм
Положение нейтральной оси находится из условия:

Следовательно, нейтральная ось находится в верхней сжатой полке и сечение рассчитывается как прямоугольное.

→_m =0,16 < _R = 0,4 (1-0,50,4) = 0,32

ξ = 1 – = 0,17 < ξ_R = 0,4

Величина предварительного напряжения:
Принимаем σ_sp = 450 МПа (кратно 50 МПа)
Напряжение в арматуре с учётом предварительно принятых первых и вторых потерь σ_los = 210 МПа; σ_sp2 = σ_sp – σ_los = 450 – 210 = 240 МПа
С учетом = 0,9 σ_sp = 0,9240 = 216 МПа

Требуемое количество продольной арматуры в нижней полке балки

Принимаем 4Ø20 А600 с A_SP = 1256 мм² (+13,5%).

Рисунок 1. К расчету балки по нормальному сечению