2. Расчет ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси (подбор продольной арматуры)

Вспомогательный коэффициент

0,463

Граничная относительная высота сжатой зоны бетона

ξ_R =

Граничное значение вспомогательного коэффициента

α _R = ξ_R (1-0,5· ξ_R) =0,531· (1-0,5·0,531)=0,39

α _m=0,463> α_R =0,390 => принимаем двойное армирование.

Площадь сечения сжатой арматуры

А' _s= 249,88 мм².

Подбираем 2 Ø 14 А400 А_s =308 мм².

Процент армирования сжатой зоны

0,28% >µ _min= 0,1%.

Площадь сечения растянутой арматуры

А _s= мм².

Подбираем арматуру по сортаменту:

2 Ø 25 А400 А _s =982 мм².

2 Ø 28 А400 А _s =1232 мм².

µ=100*

3. Расчет ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси (подбор поперечной арматуры)

Для поперечной арматуры целесообразно использовать арматуру класса

А 240, R_sw =170МПа.

Проверим, требуется ли подбор поперечной арматуры. Для этого вычисляем минимальную несущую способность бетона в наклонном сечении

(при с=2·h_о). Для расчета ригеля по наклонным сечениям h_о принимаем за вычетом высоты консоли колонны и защитного слоя а=30 мм.

h_о=550-150-30=370 мм.

Q _в,min= (φ_в2·R _вt·в·h_о )/2=(1,5·0,9·0,9·220·370)/2=49450Н =49,45 кН.

Q _max=183,45кН > Q _в,min= 49,45 кН. => поперечная арматура требуется по расчету. Задаемся диаметром хомутов из условия свариваемости

d _s ≤ d _sw< d _s=28мм.

=7 => принимаем 2 Ø 8 А 240 А _sw =101 мм².

Максимальный шаг хомутов по конструктивным требованиям

мм <300 мм => принимаем шаг хомутов в приопорной зоне s₁ = 180мм.

Погонное усилие, воспринимаемое хомутами

q _sw= =95,4Н/мм.

Поперечная арматура учитывается в расчете при соблюдении условия

q _sw ≥ 0,25 R_вt·в

Т.к. q _sw=95,4 Н/мм > 0,25 R_вt·в =0,25·0,9·0,9·220=44,6 Н/мм, то хомуты в расчете учитываются.

Вычисляем максимальный шаг поперечной арматуры,

S_{w, max}= 132,98 мм.

S_{w, max}= 132,98 мм < S ₁=180мм.=> принятый шаг хомутов в приопорной зоне принимаем S ₁=130мм.

Уточняем

q _sw= =132,1 Н/мм.

Вычисляем вспомогательный параметр

М _в = φ _в2 ·R_вt·в· = 1,5·0,9·0,9·220·370² = 36,59· Н·мм.

Равномерно распределенная нагрузка на ригель за вычетом половины полезной нагрузки

q₁ = [(g + )·l _f + q_r ]γ_т = [(4,129+ )·5,2 + 5,528]*1=45,41 кН/м.

Проекция наклонного сечения

с = =898мм.

Д.б. h_о ≤ с ≤ 2·h_о , т.к. с > 2·h_о , принимаем с =2·h_о = 740мм.

Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном в наклонном сечении

Q _в= = 49,45кН.

Поперечное усилие, воспринимаемое хомутами по наклонной трещине

Q _sw= φ_sw ∙с·q _sw = 0,75·0,74 · 132,1 = 73,3кН.

Поперечное усилие от внешних нагрузок на уровне вершины наклонного сечения

Q = Q _max- q ₁·с =183,45-45,41*0,74=149,85 кН.

Проверка условия прочности

Q≤ Q _в+ Q _sw= 49,45+73,3 =122,75 кН.

Q =149,85 кН > Q _в+ Q _sw = 122,7 кН.

Условие не удовлетворяется, уменьшаем шаг поперечной арматуры, принимаем s = 100 мм.

Q _sw= = 171,7 кН/м.

Q _sw= φ_sw ∙с·q _sw = 0,75·0,74 · 171,7 = 95,29 кН.

Q _в+ Q _sw= 49,45 + 95,29 = 144,74 кН

Q =149,85 кН > Q _в+ Q _sw = 144,74 кН

Условие не удовлетворяется, уменьшаем шаг поперечной арматуры, принимаем s = 90 мм.

Q _sw= = 190,78 кН/м.

Q _sw= φ_sw ∙с·q _sw = 0,75·0,74 · 190,78 = 105,88 кН.

Q _в+ Q _sw= 49,45 + 105,88 = 155,33 кН

Q =149,85 кН > Q _в+ Q _sw = 155,33 кН

Условие удовлетворяется, прочность по наклонным сечениям обеспечена.

Проверка условия прочности ригеля по сжатой бетонной полосе между наклонными сечениями

Q _max ≤ φ _в1·R _в·в·h_о , φ _в1=0,3

Q _max ≤ 0,3·11,5·0,9·220·500 = 341550Н=341,55кН.

Q _max=183,45 кН. < 341,55кН.

Условие прочности по бетонной полосе между наклонными сечениями удовлетворяется.