3.7 Конструирование арматуры ригеля

Конструкция стыка ригеля с колонной. Выпуски надопорных стержней ригеля на опорах свариваются с точно такими же по классу и диаметру соединительными стержнями 1, пропущенными через тело колонны. Для обеспечения соосности выпусков арматуры ригеля и колонны применяют промежуточные вставки длиной ≈ 150 мм. Такая конструкция стыка является равнопрочной с опорным сечением ригеля и не требует проверки расчетом. Опирание ригеля на консоль колонны осуществляется через закладное изделие МН - 1, которое сваривается с закладной деталью консоли колонны монтажными швами.

Замоноличивание стыка производится бетоном на мелком щебне. Для удобства замоноличивания между торцом ригеля и гранью колонны предусматривается зазор не менее 50 мм.

3.7.1 Обрыв продольной арматуры.

Проектируемый ригель армируется двумя плоскими каркасами. В целях экономии арматуры часть продольных стержней каркасов обрывается в соответствии с изменением эпюры моментов. Обрываемые стержни заводятся за место теоретического обрыва (м.т.о.) на длину анкеровки до опоры доводится не менее 2-х продольных стержней.

Места теоретического обрыва стержней можно найти аналитически, исходя из равенства внешнего и внутреннего моментов в сечении, где располагается м.т.о.

которое соответствует началу отсчета координаты "х" от оси левой опоры рассматриваемого пролета. В этом уравнении и - опорные моменты соответственно на левой и правой опорах; или в зависимости от рассматриваемой схемы загружения и пролета;

момент, воспринимаемый остающимися (необрываемыми) стержнями, при этом коэффициент определяется по таблице прил. Ⅶ [10]в зависимости от параметра Здесь

₁.Обрыв надопорных стержней крайнего пролета. На крайней опоре А принято 2 Ø25 A500

_{Тогда момент, воспринимаемый надопорными стержнями}

На средней опоре В принято 2 Ø32 A500

Обрыв надопорных стержней осуществляется стыкованием их с верхними стержнями каркасов 2 Ø12 A500

Составляем уравнение, последовательно рассматривая схемы загружения I+II и I+III:

Загружение I+II

,

откуда x₁ = 0,598 м; x₂ = 5,525 м (или l - x₂ = 6,425 – 5,525 = 0,9 м,при отсчете x от оси правой опоры).

Загружение I+III

,

откуда x₁ = -0,419 м; x₂ = 4,529 м (или l₁ - x₂ = 6,425– 4,529 = 1,896 м.)

Принимаем для надопорных стержней на опоре А расстояние от оси опоры до МТО x₁ = 0,598 м; то же на опоре В слева – x₂ = 4,529 м (или l₁ - x₂ = 1,896 м при отсчете от оси опоры В).

Поперечные силы в сечениях, где располагаются МТО:

в сечении x₁ = 0,598 м (схема I+II)

= кН;

в сечении x₂ = 4,529 м (схема I+III)

кН.

Длина заделки обрываемых стержней за МТО:

за сечение x₁ = 0,598 м (шаг хомутов = 150 мм)

W₁ = = мм > 20d = 20∙25 = 500 мм,

где = 435∙157 / 150 = 455,3 Н/мм; d = 25 мм;

за сечение l₁ - x₂ = 1,896 м (шаг хомутов = 250 мм)

W₂ = мм < 20d = 640 мм, поэтому принимаем W₂ = 640 мм; здесь = 435·157/ 250 = 273,2 Н/мм.

2.Обрыв пролетной арматуры крайнего пролёта.

В крайнем пролете принято 425 А500 (А_s = 1963 мм²) в два ряда по высоте сечения (нижний ряд - 25, верхний ряд - 25, расстояние между рядами 30 мм), с толщиной защитного слоя для нижнего ряда 30 мм. Рабочая высота сечения при этом h₀ = 800 – 30 – 25 – 30/2 = 730 мм, тогда

 = 1963 / (300∙730) = 0,0090;  = 0,0090∙435/14,5 = 0,27;  = 0,865;

M_225 = 435∙1963∙0,865∙730 ^ 539 кН∙м > M₁ = 502 кН∙м.

Обрываем верхний ряд стержней, а стержни нижнего ряда 225 (А_s = 982 мм²) доводим без обрыва до опор, тогда:

 = 982 / (300∙730) = 0,0049;  = 0,0049∙435/14,5 = 0,135;  = 0,9325;

M_225 ^ M_st = 435·982·0,9325·730 ⁼ 290,8 кН·м.

Составляем уравнение

,

откуда x₃ = 1,560 м; x₄ = 4,563 м или l – x₄ = 6,425 – 4,563 = 1,862 м.

Поперечные силы в сечениях, где располагаются МТО:

в сечении x₃ = 1,862 м

= кН;

в сечении x₄ = 4,965 м

= кН  .

Шаг хомутов на обоих участках, где располагаются МТО, равен = 250 мм, тогда длина заделки обрываемых стержней 25 за МТО:

W₃ = W₄= > 25d = 500 мм.

3.Обрыв надопорных стержней среднего пролета.

На опорах В и С принято по 232 А500 (A_s = 1609 мм²; M_232 = 472,4 кН∙м). Обрываемые стержни стыкуются с верхними стержнями каркасов 216 А500 (A_s = 402 мм²), для которых

 = 402 / (300∙755) = 0,0018;  = 0,0018∙435 / 14,5 = 0,054;  = 0,973;

M_216 ^ M_st = 435∙402∙0,973∙755 = 128,46∙10⁶ Н∙мм = 128,46 кН∙м.

Уравнение составляем для более невыгодной схемы I+II

,

откуда x₅ = 1,760 м; x₆ = 4,890 м.

Поперечные силы в сечениях, где располагаются МТО:

в сечении x₅ = 1,760 м – = кН;

в сечении l₂ – x₆ = 6,65 – 4,890 = 1,760 м – = - = -72,6 кН.

Длина заделки стержней 32 при шаге хомутов = 250 мм

W₅ = W₆= = мм < 20d = 20·32 = 640 мм,

поэтому принимаем W₅ = W₆ = 640 мм.

4.Обрыв пролетных стержней среднего пролета.

В курсовом проектировании данный расчет можно не производить.