4.3 Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси

4.3.1 Характеристики прочности бетона и арматуры

Для изготовления сборного ригеля принимаем бетон класса С

(согласно ТКП EN 1992-1-1-2009 , прил. Е, табл. Е.1N) для класса f_c,cube=37MПа, f_cm=38MПа, f_ctm=2,9MПa, f_cd=f_ck/ =30/1,5=20МПа (где - коэффициент безопасности по бетону, принят равным 1,5 согласно табл.2 ТКП EN 1992-1-1-2009); продольную арматуру – из стали класса S400, f_yd = ( - частный коэффициент для арматуры, согласно табл. 2.1N ТКП EN 1992-1-1-2009 =1,15), f_yk=400МПа, f_ywd= МПа; поперечную арматуру – из стали класса S240, f_yk=240 МПа; армирование сварными сетками и каркасами.

4.3.2 Определение высоты сечения ригеля. Подбор арматуры.

1)Определение высоты сечения ригеля:

Высоту сечения подбирают по опорному моменту при  = 0,35, поскольку на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое же сечение ригеля следует затем проверить по пролетному моменту (если он больше опорного) так, чтобы относительная высота сжатой зоны была  _lim и исключалось переармированное неэкономичное сечение. По табл. 6,7 Пецольд 1 и при  = 0,35 находят значение

_m = 0,242, а также :

, значит разрушение по арматуре.

Вычисляем d:

- принимаем h = 575 мм исходя из конструктивных соображений. Здесь - опорный момент после образования пластического шарнира у средней опоры справа.

2) Подбор продольной арматуры:

Сечение в первом пролете: M_sd= 224,028 кНм;

Принимаем расстояние между горизонтальными рядами арматуры 30 мм.

Принимаем d = 587 мм.

Проверим выполнение условия M_r>M_sd (M_r - момент, воспринимаемый ребром):

;

т. к. , то (табл. 6.6 Пец.) сечение находится в области деформирования II и изгибающий момент воспринимаемый бетоном расположенным в пределах высоты ребра находится по формуле:

;

-граница сжатой зоны проходит в ребре.

- область деформирования 2;(по табл. 6.7 Пецольд);

Принимаем 618 S400 с A_S1 = 1527 мм².

Несущая способность сечения при подобранной арматуре:

(область деформирования 2)

(таблица 6.7,Пецольд)

Сечение в среднем пролете: М_sd = 134,839 кНм;

Расстояние между двумя горизонтальными рядами продольной арматуры принимаем равным 30мм.

Принимаем d = 507 мм.

-граница сжатой зоны проходит в ребре.

- область деформирования 1а;

(по табл. 6.7 Пецольд) ;

Принимаем 614 S400 с A_S1 = 924 мм².

Уточним d и вычислим несущую способность сечения:

d = 509 мм

Второй ригель, сечение на левой опоре: Мsd =161,931кНм;

d = 575 – 50 = 525 мм;

Так как в этом случае сжата полка тавра, необходимо определить, где проходит нейтральная ось сечения:

В случае выполнения условия M_f>M_sd нейтральная ось располагается в полке.

, значит область деформирования 2. Тогда

Условие выполняется, значит нейтральная ось располагается в полке. Дальнейший расчёт ведём как для прямоугольного сечения шириной мм.

- область деформирования 1б;

(по табл. 6.7 Пецольд) ;

;

Принимаем 322 S400 с A_S1 = 1140 мм²;

Уточняем d:

d = 575 – 30-11 = 534 мм;

;

Второй ригель,сечение на правой опоре:

Мsd =175,059 кНм; d = 575 – 40 = 535 мм;

;

(по табл. 6.7 Пецольд) ;

;

Принимаем 322 S400 с A_S1 = 1140 мм²,

Несущая способность сечения: