Р ациональное конструирование ригеля с помощью построения эпюры материалов

Рассматриваем сечение 1-1

Решая прямую задачу (подбор арматуры) определяем необходимое количество стержней для восприятия момента М_мах

А) Задаемся рабочей высотой сечения:

м

Б) Определяем коэффициент α_m:

В) По коэффициенту α_m определяем относительную высоту сжатой зоны бетона ξ и ζ

ξ = 0,35; ζ = 0,825

Г) Производим подбор рабочей арматуры:

см²

По сортаменту подбираем , следовательно принимаем 4 стержня диаметром 25 мм (при см²)

Решая обратную задачу, определяем фактическую несущую способность сечения 1-1

А) Задаемся рабочей высотой сечения:

, где м

м

Б) Из уравнения равновесия определяем высоту сжатой зоны бетона:

В) Определяем фактическую несущую способность сечения 1-1

кН·м

Величину фактической несущей способности сечения 1-1 откладываем в масштабе в виде прямой линии.

Рассматриваем сечение 2-2

Решая обратную задачу, определяем фактическую несущую способность сечения 2-2

А) Задаемся рабочей высотой сечения:

, где м

м

Б) Из уравнения равновесия определяем высоту сжатой зоны бетона:

В) Определяем фактическую несущую способность сечения 1-1

кН·м

Точки пересечения линии М_факт и М_мах являются точками теоретического обрыва арматурных стержней (поз. 2)

Для надежной анкеровки обрываемых стержней в бетоне их заводят за точки теоретического обрыва на длину зоны анкеровки (ω)

ω = 20d = 20·0,025 = 0,5 м

Расчет ригеля по наклонным сечениям на действие поперечной силы

Проверка прочности наклонного сечения на действие поперечной силы производится из следующих условий:

где Q – поперечная сила от нагрузки;

Q_b – поперечная сила, воспринимаемая бетоном;

Q_sw – поперечная сила, воспринимаемая поперечной арматурой

Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном без помощи арматуры:

где φ_b2 – коэффициент условия работы = 2;

φ_n – коэффициент, учитывающий наличие продольной силы (для ригеля = 0)

φ_f – коэффициент, учитывающий наличие пола в тавровом сечении (для ригеля =0)

R_bt – расчетное сопротивление бетона на растяжение

h₀ – рабочая высота сечения

с – проекция наиболее опасного наклоненного сечения на сечение; с = 3,33·h₀

кН

Сравниваем Q_b и Q от нагрузки:

Так как Q_b > Q то поперечная арматура становится конструктивно.

Определяем требуемую интенсивность поперечного армирования

Определяем минимально допустимую интенсивность поперечного армирования:

Сравниваем и и в дальнейшем используем большее значение:

Задаемся классом и диаметром поперечной арматуры А I (R_sw = 175 МПа)

, где f – площадь поперечного сечения

n – число стержней; n = 2

; где f = 0,503 (т.к. диаметр = 8 мм).

Устанавливаем расчетный шаг поперечной арматуры:

Устанавливаем шаг поперечных стержней исходя из конструктивных требований:

, т.е.

Окончательно принимаем на приопорных участках меньшее из полученных значений

В пролетном участке шаг стержней принимаем равный:

, т.е.

Принимаем на пролетном участке меньшее из полученных значений: