7.3 Расчет прочности нормальных сечений ригеля

Проверку достаточности принятых размеров ригеля выполняем по значении изгибающего момента в первом пролете ( ).

Предварительно назначаем диаметр рабочей арматуры 20 мм. Рабочая высота сечения ᴓ . Ширина ригеля . Рабочая арматура класса S400. Бетон класса С20/25.

Для расчета продольной арматуры ригеля необходимо использовать данные из (4, таблица 4.3.) для бетона С 20/25 ; по (4, таблица 6.5.) , , .

Для арматуры S400 МПа, МПа,

.

Тогда

(7.7)

.

(7.8)

.

Значение коэффициента :

.

Так как сечение ригеля изменять не нужно и находим значение :

;

.

Требуемая площадь сечения арматуры в первом пролете находится следующим образом:

(7.9)

где - расчетное сопротивление арматуры (S400 ).

Принимаем 4 ᴓ 18 .

При подборе арматуры на опоре уширения ригеля в нижней части в расчете не учитывается.

Рассчитаем площадь арматуры на первой опоре при :

;

;

;

Требуемая площадь арматуры на первой промежуточной опоре:

.

Принимаем 4 ᴓ 16 с .

Сечение в средних пролетах и на средних опорах при :

;

;

;

Требуемая площадь арматуры в средних пролетах и на средних опорах:

.

Принимаем 4 ᴓ 16 с .

7.4 Расчет прочности наклонных сечений ригеля

В зависимости от диаметра рабочей арматуры, назначаем диаметр хомутов: назначаем диаметр 10 мм, арматура класса S240. . Шаг хомутов .

Находим линейное усилие, которое могут воспринимать хомуты:

(7.10)

Проверяем условие обеспечения прочности по наклонной полосе между наклонными трещинами:

(7.11)

(7.12)

где ;

.

Подставляем найденные значения в формулу (7.12) и находим значение :

.

(7.13)

где - для тяжелого бетона;

МПа.

Подставляем найденные значения в формулу (7.13) и находим значение :

.

Проверяем условие (7.11), подставив найденные значения:

кН.

При невыполнении условия (7.11), необходимо увеличить диаметр хомутов или уменьшить их шаг.

Вычисляем поперечную силу , которую могут воспринимать бетон и хомуты:

(7.14)

где - для тяжелых бетонов;

кН/мм;

(для бетона класса С20/25)

Подставляем найденные значения в формулу (7.14) и находим значение :

кН.

Поперечная сила, которую могут воспринять хомуты и бетон , следовательно прочность наклонных сечений обеспечена.

7.5 Построение эпюры материалов

С целью экономичного армирования и обеспечения прочности сечений ригеля строим эпюру материалов, определяем места обрыва рабочих стержней, где они не используются в расчёте. Несущую способность отдельных нормальных сечений вычисляем по формуле:

где М_i- величина изгибающего момента, воспринимаемого сечением;

A_si- площадь поперечного сечения арматуры;

h_0i- рабочая высота сечения.

Для обеспечения прочности наклонного сечения и необходимой анкеровки арматуры, обрываемые стержни должны быть заведены за место теоретического обрыва на величину .

.

Таблица 11 – Построение эпюры материалов.

Сече- ние	Арматура позиция
1-1	2ᴓ 18 S400 (1) 2ᴓ 18 S400 (2)	660 630	509 509	0,12	0,94	115,89 110,62	226,51	197,37
2-2	2ᴓ 16 S400 (3) 2ᴓ 16 S400 (4)	660 630	402 402	0,106	0,947	92,21 88,02	180,23	173,94
3-3	2ᴓ 16 S400 (5) 2ᴓ 16 S400 (6)	660 630	402 402	0,256	0,868	84,52 80,68	165,20	160,79
4-4	2ᴓ 16 S400 (7) 2ᴓ 16 S400 (8)	660 630	402 402	0,256	0,868	84,52 80,68	165,20	160,79

Для обеспечения прочности наклонного сечения и необходимой анкеровки арматуры, обрываемые стержни должны быть заведены за место теоретического обрыва на величину .

ᴓ ᴓ (7.16)

где - поперечная сила в нормальном сечении, проходящая через точку теоретического обрыва стержня;

.

Определяем место обрыва арматуры позиции 2 сечения 1-1:

.

Окончательно принимаем .

Для остальных стержней длину анкеровки принимаем равной ᴓ