2.6. Расчет прочности ригеля в нормальных сечениях
Принимаем бетон класса В25, арматура класса А400С.
А. Армирование в пролете
Рабочую высоту сечения принимаем h0 = 73 см для двухрядного
расположения арматуры.
αm = М /Rbbh02= 47600/1.45×32×692 = 0.196; ζ = 0.89;
Аs = М / ζ Rs h0=47600 / 0.89×36.5×69 = 20,07 см2.
Принимаем 2Ø28А400С + 2Ø25А400С (Аs = 13,32+9,82=22,14см2).
Б. Армирование на опоре (для однородного расположения арматуры
h0 = 73 cм)
αm = 41000/1.45×32×692 = 0.166; ζ = 0.91;
Аs = 41000 /0.91×36.5×69 = 16,91 см2 .
Принимаем 2Ø36А400С (Аs = 20,36 см2). (рис.11)
Рис.11
2.7. Расчет прочности ригеля в наклонных сечениях
Расчет выполняется на Qmax = QБ лев = 438 кН.
Примим хомуты: 2Ø10А400С (Аsw = 1,57 см2).
Шаг хомутов: Sw1 ≤ h/3=80/3=26,67. Приймим Sw1 = 250 мм.
2)Для определения достаточности размеров поперечного сечения балки
проверяем условие Q ≤ 0.3φb1φw1Rbbh0.
откуда коэффициент поперечного армирования:
µw = Asw/bSw1 = 1.57/32*25 = 0.00196;
ν = Es/Eb = 20000 /3000 = 6.67
коэффициент влияния поперечного армирования
φw1 = 1 + 5νµw = 1 + 5х6.67х0.00196 = 1.065;
коэффициент φb1 = 1 – 0.01Rb = 1 – 0.01х14.5 = 0.885 ( Rb – в МПа).
Проверка:
0.3φb1φw1Rbbh0 = 0.3х0.885х1.065х1.45х32х73 =925,6 кН > Qmax = 438 кН.
3) Определяем несущую способность бетона
Qb.min = φb3 (1+φf)Rbtbh0 = 0.6×0,105×32×73 = 147,2 кН. < Qmax=438 кН
φf=0
Хомуты требуются по расчету
4) Погонная несущая способность поперечной арматуры
qsw = RswAsw/Sw = 1,57×29 / 25 = 1,82 кН/см;
проверка:
qsw≥ φb3 (1+φf)Rbtb/2 = 0.6×0.105×32/2 = 1,008кН/см < qsw=1,82 кН/см.
5) Проекция наклонной трещины
с0 = 2 х(1+ φf )хRbtх bхh02/ qsw = 140,3 см;
проверка: h0 < c0 < 2h0 не выполняется, принимаем с0 = 2h0 = 62 см.
jb2
(1
+
j
)
Rbtbh02
f
Qb = , де φb3 = 2,0; с = с0 = 140,3 см.
c
=
255,2 кН
Qb
=
140,3
Принимаем Qb = 255,2 кН.
Поскольку Qb = 255,2 кН < Qmax = 438 кН, необходимо рассчитывать хомуты
6). Несущая способность поперечной арматуры
Qsw = qswc0 = 1,82×140,3 = 255,4 кН.
6. Несущая способность сечения
Qsect = Qb + Qsw = 255,2 + 255,4 = 510,6 кН > Qmax = 438 кН.
Окончательно оставляем предварительно принятую поперечную арматуру.
Шаг поперечной арматуры в крайних четвертях пролета Sw1 = 25 см, в
середине пролета Sw2 = 40 см.
2.8. Конструирование ригеля. Экономическое армирование
Пролетную рабочую арматуру располагаем в двух каркасах КР-1.
Верхнюю арматуру в этих каркасах принимаем конструктивно - 2Ø18А400С.
Опорную рабочую арматуру располагаем в каркасах КР1. Эта арматура
имеет рекомендуемую длину четверти пролета и стыкуется с верхней
конструктивной арматурой. Армирование полок ригеля выполняют гнутыми каркасами КР2.
При конструировании ригеля рационально располагать продольную рабочую арматуру согласно эпюры изгибающих моментов. Для определения границ обрыва этой арматуры строим эпюры расчетных изгибающих моментов и моментов фактической несущей способности под схемой армирования ригеля (рис. 12)
Определяем фактическую несущую способность различных сечений ригеля.
1. Несущая способность сечения со всей пролетной арматурой (Аs=22.14см2)
ξ = RsAs / Rbbh0 = 36.5×22,14 / 1.45х32×69 = 0.252; ζ = 0.85;
Msect = ζRsAsh0 = 0.85×36.5×22,14×69 = 48396 кНсм = 484 кНм.
2. Несущая способность сечения с оставленной арматурой 2Ø25А400С
(Аs=12,32 см2)
ξ = 36.5×12,32 / 1.45×32×69 = 0.14; ζ = 0.94;
Msect = 0.94×36.5×12,32×69 = 29476 кНсм = 295 кНм.
3. Несущая способность опорного сечения с 2Ø36А400С (Аs=20,36 см2)
ξ = 36,5×20,36 / 1.45×32×69 = 0.232; ζ = 0.87;
Мsect = 0.87×36.5×20,36×69 = 44610 кНсм = 446 кНм.
4. Несущая способность в верхней части ригеля 2Ø18А400С (Аs=5,04см2):
ξ = 36.5×5,04 / 1.45×32×69 = 0.057; ζ = 0.97;
Мsect = 0.97×36.5×5,04×69 = 13312 кНсм = 133 кНм.
Арматура, которая обрывается в пролете (2Ø25А400С), имеет длину больше теоретической на величину w = 20Ø = 50х25 = 1000 мм с каждого края.
Рис. 12