3.5 Расчет прочности нормальных сечений ригеля

Характеристика материалов. Бетон класса В25 с расчетными характеристиками: Продольная и поперечная

арматура класса A500С

Подбор продольной арматуры. Производится на действие изгибающих моментов для четырех расчетных сечений: на крайней и средней опорах, в крайнем и среднем пролетах.

Крайняя опора . Продольная арматура подбирается по моменту, действующему по

грани колонны А

Здесь и далее используются абсолютные величины усилий и

Полагая, что продольная арматура будет расположена в один ряд, принимаем

тогда

Следовательно, сжатая арматура по расчету не нужна.

_{Требуемая площадь растянутой арматуры на опоре А}

По сортаменту подбираем 2 Ø20 A500

Средняя опора. Наибольший момент M_BC = 438 кНм соответствует схеме I+III и действует справа от опоры В. Тогда момент по грани колонны (опоры В) справа

438 – 4520,4/2 = 348 кНм;

;

_{Требуемая площадь растянутой арматуры на опоре В}

Принимаем 2 22+220 А500 (А_s = 760+628=1388 мм²).

Крайний пролет. 383 кНм;

750 – 60 = 690 мм;

_{Требуемая площадь растянутой арматуры:}

Принимаем 225+ 218 А500 (А_s = 982+509=1491 мм²).

Средний пролет. 321 кНм; 690 мм;

_{Требуемая площадь растянутой арматуры:}

Принимаем 420 А500 (А_s = 1256 мм²).

3.6 Расчет прочности наклонных сечений

Расчет на действие поперечной силы

Рассматриваем сечение у опоры В слева, в котором при загружении ригеля по схемам I+II действует наибольшая поперечная сила Q_max = Q_B,l = 464,5 кН.

При _n = 1 находим

= 1,511,05300660² = 2,0610⁸ Нмм.

q₁ = q – 0,5v = 152,75 – 0,5121,06 = 92,22 кН/м;

здесь q = 152,75 кН/м – суммарная нагрузка, v = 121,06 кН/м – полная временная нагрузка;

= кН.

Так как

= 275700 Н > = - 464500 = 159742,4Н,

то требуемую интенсивность поперечного армирования

= = 226,1 Н/мм.

По конструктивным требованиям шаг хомутов у опоры должен быть не более /2 = 660/2 = 330 мм и не более 300 мм, а в пролете – не более 0,75 = 0,75640 = 480 и не более 500 мм. Максимально допустимый шаг хомутов у опоры

мм.

Принимаем шаг хомутов у опоры В S_w1 = 150 мм, а в пролете - S_w2 = 250 мм, что меньше конструктивных значений и S_w,max.

Тогда требуемая площадь сечения хомутов

= мм².

Принимаем в сечении два хомута 10 А500 ( = 157 мм²).

Фактическая интенсивность поперечного армирования составляет:

- у опоры = Н/мм;

- в пролете = Н/мм.

Проверим условие , ограничивающее минимальную интенсивность поперечного армирования:

= 0,251,05300 = 78,8 Н/мм < = 314 Н/мм

и

78,8 Н/мм < = 188,4 Н/мм – условие выполняется,

следовательно, значения и не корректируем.

Шаг хомутов и их диаметр на опоре В справа принимаем таким же, как и на опоре В слева, так как Q_B,r отличатся от Q_B,l меньше, чем на 5%.

Определим шаг хомутов на опоре А:

Q_max = 433 кН.

При _n = 1 находим

= 1,511,05300660² = 2,0610⁸ Нмм.

q₁ = q – 0,5v = 152,75 – 0,5121,06 = 92,22 кН/м;

здесь q = 152,75 кН/м – суммарная нагрузка, v = 121,06 кН/м – полная временная нагрузка;

= кН.

Так как

= 275700 Н > = - 433000 = 191242,4 Н,

то требуемую интенсивность поперечного армирования

= = 180,38 Н/мм.

По конструктивным требованиям шаг хомутов у опоры должен быть не более /2 = 660/2 = 330 мм и не более 300 мм, а в пролете – не более 0,75 = 0,75640 = 495 и не более 500 мм. Максимально допустимый шаг хомутов у опоры

мм.

Арматура у опоры А будет такой же, что и у опоры В справа(слева): два хомута 10 А500 ( = 157 мм²)

=180,38Н/мм;

Принимаем шаг хомутов у опоры A S_w3 = 250 мм, что меньше конструктивных значений и S_w,max.

Проверим условие , ограничивающее минимальную интенсивность поперечного армирования:

= 0,251,05300 = 78,8 Н/мм < 180,38 Н/мм

следовательно, значение не корректируем.

Далее следует определить длину участка l₁, на которой надо сохранить

шаг хомутов = 150мм.

В нашем пролете Δ q_sw = 0,75(q_sw1 - q_sw2) = 0,75(314 – 188,4) =

= 94,2 Н/мм >q₁ = 92,22 Н/мм, следовательно, значение l₁ :

Н

Принимаем длину участка с шагом хомутов = 150мм равной 1350 мм(от опоры В справа и слева), что довольно близко к рекомендованному приближенному значению l₁ = = 5875 / 4 = 1468,75 мм. На остальной части пролета ригеля шаг хомутов S_w2 = 250 мм.

Расчет по бетонной полосе между наклонными сечениями

Проверяем условие, принимая в запас Q = Q_max = 464,5 кН:

Q = 464,510³ Н < 0,3R_bbh₀ = 0,314,5300660  86110³ Н,

условие выполняется, следовательно прочность сжатой бетонной полосы между наклонными трещинами обеспечена.