4.2.4. Статический расчет ригеля и перераспределение усилий

В курсовом проекте с целью уменьшения объема расчетов статистиче­ский расчет ригеля с учетом перераспределения усилий рекомендуется выпол­нять на ЭВМ по программе "RIGELGB" (см. распечатку по программе).

Рис. –Общий вид окна программы статического расчёта ригеля

Табл. –Перерезывающие силы в характерных сечениях ригеля (кН)

Табл. – Изгибающие моменты в характерных сечениях ригеля (кНм)

Рис. –Результаты статического расчёта неразрезного ригеля

4.2.5. Уточнение высоты сечения ригеля

Высоту сечения ригеля уточняют по опорному моменту, сечение предварительно принимаем колонны 40  40 см, определяем величины изгибающих моментов на грани опоры при комбина­циях загружения 1+2, 1+3, 1+4 , 1+5 , соответственно:

кН  м;

кН  м;

кН  м;

кН  м;

Больший изгибающий момент по грани опоры M_гр.=217,76 кН  м является расчет­ным.

Находим:

Предполагая расположение арматуры в два ряда по высоте сечения ригеля, принимаем расстояние от его растянутой грани до центра тяжести арма­туры у этой грани равным с = 70 мм.

Тогда полная высота сечения будет равна: h = d+c = 58,04 + 7 = 65,04мм.

Принимаем окончательно высоту ригеля h_ут. = 700 мм. Рабочая высота сечения ригеля d₀₁ = h_ут.  c = 700  70 = 630 мм. Проверяем соответствие размеров сечения ригеля b=(0,3-0,4)h;

0,3*70=21см<b=25cм<0,4*70=28cм

4.2.6. Определение площади сечения продольной арматуры

Сечение продольной арматуры ригеля подбирают на прочность по мо­менту в четырех нормальных сечениях: в первом и среднем пролетах, на первой

промежуточной опоре и на средней опоре.

Для арматуры S400:

, тогда

В пролете 1 (нижняя арматура): ; м; м,

< ;

Находим коэффициент :

;

cм².

По конструктивным требованиям минимальная площадь сечения арматуры составляет: , где но не менее 0,13%. Принимаем

Принимаем

В пролете 2 (нижняя арматура): ; м; м, < ;

;

см².

Принимаем

В пролете 1 (верхняя арматура):

Так как в первом пролёте отсутствует отрицательный изгибающий момент, армирование верхней зоны назначаем конструктивно, с площадью . Принимаем однорядное расположение продольной арматуры в количестве .

В пролёте 2 (верхняя арматура): . Принимаем однорядное расположение арматуры в верхней зоне, тогда рабочая высота сечения ригеля при с=3,5 см составит:

Соответственно получим:

< ;

;

см².

Принимаем

Опора В (верхняя арматура): . Учитывая конструктивное решение опорного узла типового ригеля, принимаем с=7,5см. Тогда

Соответственно получим:

< ;

;

см².

Принимаем .

4.2.7. Расчет прочности наклонных сечений по поперечной силе

Расчет поперечной арматуры по V ведут для трех наклонных сечений: у крайней опоры и у первой промежуточной опоры слева и справа. Целесообраз­нее расчет начинать для сечений у первой промежуточной опоры слева, где действует наибольшая поперечная сила.

Первая промежуточная опора слева:

Площадь продольного армирования в расчетном сечении . Диаметр поперечных стержней в сварных каркасах должен удовлетворять требованиям по сварке [4](табл.4, прил.IV). При продольной арматуре 28 мм принимаем d_sw=10мм(f_sw= = 0,785 см²). Поперечная арматура ригеля входит в состав двух каркасов,поэтому: A_sw = n x f_sw = 2 x 0,785 = 1,57 см².

Расчет прочности железобетонных элементов на действие поперечных сил начинается проверкой условия :

где: -расчетная поперечная сила от внешних воздействий;

-поперечная сила, воспринимаемая ж/б элементом без поперечного армирования:

,но не менее

где:

;

-усилие от предварительного напряжения.

Поскольку ,то необходима постановка

поперечной арматуры по расчету.

Расчетную поперечную силу определяют в критическом сечении, которое может быть принято на расстоянии от грани опоры, что меньше .

В критическом расчетном сечении должно выполняться условие:

где: - расстоянии между верхней и нижней продольными арматурами в се­чении равное .

Тогда касательные напряжения в данном сечении составят:

Определяют максимально возможное значение из условия:

где

Принимаем .Затем определяем:

При использовании расчетный шаг поперечных стержней должен быть не более .

Полученное значение отношения должно удовлетворять условию:

,где

Таким образом, окончательно в приопорной зоне длиной ¼ пролёта можно принимать шаг поперечных стержней S=150мм, что удовлетворяет конструктивным требованиям

и .

В средних частях пролётов шаг поперечных стержней должен назначаться не более ¾*h и не более 500мм.

S=500мм<3/4*700=525мм.