3.5.4 Конструирование ригеля
Продольную рабочую арматуру располагают в соответствии с эпюрой изгибающих моментов у растянутой грани ригеля с соблюдением необходимой толщины защитного слоя. Эта арматура должна воспринимать растягивающие усилия, вызванные изгибающими моментами. Поперечные силы воспринимаются бетоном и поперечной арматурой (хомутами). Продольную рабочую. монтажную и поперечную арматуру объединяют в сварные каркасы. Плоские сварные каркасы объединяют в пространственный каркас с помощью горизонтальных поперечных стержней, устанавливаемых через 1 - 1,5 м.
При высоте ригеля более 700 мм ставятся монтажные продольные стержни с расстояниями между ними по высоте не более 400 мм. Суммарная площадь сечения этих стержней должна составлять не менее 0,1% от площади поперечного сечения ригеля. Эти стержни вместе с поперечной арматурой сдерживают раскрытие наклонных трещин на боковых гранях элемента.
Пример оформления арматурного чертежа ригеля приведен в прил.5.
3.6 Расчет стыка ригеля на колонне
Сведения о конструкции стыков ригеля на колонне имеются в рекомендуемой литератyре [2, с. 311].
Конструкция одного из возможных вариантов стыков ригеля на колонне показана на рис.2.3. Жесткость узла создается установкой стыковых стержней в растянутой зоне и заполнением шва между ригелем и колонной бетоном. Стыковые стержни, воспринимающие растягивающие усилия, пропускаются через колонну при монтаже, для чего в колонне предусмотрены специальные отверстия. Сжимающие усилия в стыке воспринимаются приваркой стальной пластины ригеля к закладной детали опорной консоли.
Рис. 2.3. Вариант стыка ригеля со стыковыми стержнями
Растягивающее усилие в верхней части стыка и сжимающее ~ в нижней части определяют по формуле
N = ± (Mrp/ 2) ,
где Mrp - изгибающий момент на грани колонны (см. рис. 2.2);
Z- плечо внутренней пары сил, которое можно принять равным расстоянию между центром тяжести нижней арматуры ригеля на опоре и центром тяжести стыковых арматурных стержней (Z˜ 0,85 h).
Площадь сечения стыковые стержни
А• =N / Rs (2.7)
Cтыковые стержни принять из арматуры кл. А-Ш или А-П. По полученной площади А• надо назначить количество и диаметр (d) стыковых стержней.
Для расчета прикрепления этих стержней к опорным стальным пластинам ригеля требуется назначить размер катета сварного шва Kf .Этот размер рекомендуется пpинимать равным 0,25 d, ноне более 4 мм. .
Суммарная длина сварных швов для прикрепления стыковых стержней (без учета не провара) может быть определена по формуле
1ω ≥ (1,05 N J 0,7 Rωf) (2.8)
где Rωf - расчетное сопротивление металла швов соединений с угловыми швами, Rωf = 180 мПа.
Каждый из стыковых стержней прикрепляется двухсторонними швами,
поэтому длина каждого шва в см с учетом не провара
1ω = 1ω / 2 n + 1 , (2.9)
где n-количество стыковых стержней.
Длина швов прикрепления стержня должна быть не менее (4 +5) d.
Длина стыковых пластин, к которым привариваются стыковые стержни, принимается в зависимости от установленной длины сварных швов, а толщина определяется по формуле
t=(As Rs)/b Ry (2.10)
где b-ширина пластины, равная ширине ригеля;
Ry -расчетное сопротивление пластины (для стали В cт.3кп. 2 Ry = 210 МПа).
Толщина пластины должна быть не менее 0,3 d и не менее 4 мм.
Приварку нижних закладных деталей ригеля и консоли колонны можно назначить конструктивно.