3.4. Конструктивный расчет

3.4.1. Подбор продольной арматуры и расчет несущей способности ригеля

Учитывая симметрию конструкции и перераспределение (выравнивание) опорных моментов, арматуру подбираем для первого и второго пролетов и первой промежуточной опоры по максимальным изгибающим моментам, растягивающим верхние и нижние волокна бетонного сечения.

Предварительно назначаем величину c=50 мм и определяем рабочую высоту сечения d. В приведенных расчетах ригеля: класс бетона C , f_cd=8 МПа, класс арматуры S500, f_yd=450 МПа; b=250 мм, с=50 мм, h=700 мм,

d=h–c=700 – 50=650 мм.

Первый пролет. Нижняя арматура, M_sd=232,08 кНм.

;

‰

< т.е. 0,275<0,368

Определяем требуемое сечение растянутой арматуры

.

По сортаменту назначаем 4 18, A_s=10,17 см² с расположением арматуры в два ряда. Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры

с=с_соv+ +25/2=25+18+25/2=55,5 мм;

d=700–55,5=644,5 мм=0,6445 м.

Опора B. Верхняя арматура, M_sd =275,11 кНм.

;

< т.е. 0,326<0,368

Определяем требуемое сечение растянутой арматуры

.

По сортаменту назначаем 4 20, A_s=12,56 см² с расположением арматуры в два ряда. Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры

с=с_соv+ +30/2=20+20+30/2=55 мм;

d=700–55=645 мм=0,645 м.

Второй пролет. Нижняя арматура, M_sd =161,05 кНм.

;

Относительная высота сжатой зоны бетона

;

Предельное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

;

;

;

Требуемая площадь арматуры

.

По сортаменту назначаем 2 20, A_s=6,28см² с расположением арматуры в один ряд. Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры.

с=с_соv+ /2=25+10=35 мм.

Рабочая высота сечения

d=700–35=665 мм=0,665 м.

Верхняя арматура. M_sd =42,33 кНм

;

Относительная высота сжатой зоны бетона

;

;

Требуемая площадь арматуры

.

По сортаменту назначаем 2 14, A_s=3,08см² с расположением арматуры в один ряд. Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры.

с=с_соv+ /2=20+7=27 мм.

Рабочая высота сечения

d=700–27=673 мм=0,673 м.

Опора С. Верхняя арматура, M_sd =207 кНм.

;

Относительная высота сжатой зоны бетона

;

;

Требуемая площадь арматуры

.

По сортаменту назначаем 2 25, A_s=9,82см² с расположением арматуры в один ряд. Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры.

с=с_соv+ /2=20+12,5=32,5 мм.

Рабочая высота сечения

d=700–32,5=667,5 мм=0,6675 м.

Третий пролет. Нижняя арматура, M_sd =183,7 кНм.

;

Относительная высота сжатой зоны бетона

;

;

Требуемая площадь арматуры

.

По сортаменту назначаем 4 16, A_s=8,04см² с расположением арматуры в два ряда. Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры.

с= 25+16+25/2=53,5 мм.

Рабочая высота сечения

d=700–53,5=646,5 мм=0,6465 м.

Верхняя арматура. M_sd =18,8 кНм

;

Относительная высота сжатой зоны бетона

;

;

Требуемая площадь арматуры

.

По сортаменту назначаем 2 14, A_s=3,08см² с расположением арматуры в один ряд. Расстояние от растянутых волокон до центра тяжести арматуры.

с=с_соv+ /2=20+7=27 мм.

Рабочая высота сечения

d=700–27=673 мм=0,673 м.

После назначения сечения арматуры выполняем проверку расчета, т.е. определяем несущую способность сечения M_Rd и сравниваем ее с действующим изгибающим моментом M_Sd.

Первый пролет.

;

;

;

.

Несущая способность сечения при двух оборванных стержнях 2 18 мм составит (с=34 мм; d=666 мм):

;

;

.

Опора B.

;

;

;

.

Несущая способность сечения при двух оборванных стержнях 2 20 мм составит (с=30 мм; d=670 мм):

;

;

.

Второй пролет.

Нижняя арматура 2Ǿ20

;

;

.

.

Опора С. 2Ǿ25

;

;

;

.

Третий пролет.

Нижняя арматура

;

;

.

.

Несущая способность сечения при двух оборванных стержнях 2 16 мм составит (с=33 мм; d=667 мм):

;

;

.