5 Расчёт и конструирование ригеля

Учитывая характер эпюры изгибающих моментов в ригеле, прочность нормальных сечений следует рассчитывать в пролёте и на опоре соответствующей максимальному пролётного и опорного момента.

В предварительно напряжённом ригеле напрягаемую арматуру не объединяют в сварные каркасы.

Сварные каркасы в этом случае служат только для до размещения поперечной арматуры.

Качество каркаса служить только для размещения поперечной арматуры. Принимается в зависимости от ширины ригеля.

Предварительно принимаем диаметр поперечной арматуры . Не напрягаемой продольной арматуры .

Площадь

Площадь

5.1 Расчёт прочности ригеля по нормальным сечениям

Исходные данные:

Расчётные изгибающие моменты

Значение поперечной силы

Размеры ригеля

Прочностные характеристики бетона

Прочностные характеристики не напрягаемой арматуры класса

Прочностные характеристики напрягаемой арматуры класса

5.1.1 Принимаем рабочую высоту сечения

Где

5.1.2 Определяем высоту сжатой зоны сечения

Для опорного сечения:

Для пролётного сечения:

5.1.3Определение требуемой площади поперечного сечения продольной арматуры

Для опорного сечения:

Для продольного сечения:

Принимается

5.2 Расчёт ригеля по наклонным сечениям

5.2.1 Определяется условие

Так как условие выполняются, размеры поперечного сечения не меняем.

Так как условие выполняются, поперечная арматура ставится по конструктивным требованиям:

При высоте ригеля , шаг

принимаем шаг .

В пролётах участках балки при шаг должен быть

, принимаем

5.2.2 Расчёт ригеля по образованию трещин

Для предварительно напряжённого ригеля проверяется образование трещин в пролётном сечении, трещины не образуются если соблюдается условие

Где – упругопластический момент сопротивления ригеля

– момент усилий предварительного напряжения

Порядок определения трещиностойкости сечения рекомендуется следующий

1) Определяются геометрические характеристики сечения ригеля

Где

2) Определяется момент инерции приведённого сечения

5.2.3 Определение усилия обжатия

Принимается величина предварительного напряжения арматуры по формуле

При механическом натяжении арматуры на упоры, потери предварительного натяжения будут равны

А) Определяются первые потери

1. Реализация напряжения арматуры

2. Деформация анкеров

3. Потери от деформации стальных форм

Б) Определяются вторые потери

4. Усадка бетона

5. Потери от ползучести бетона

Где

В) Усилия в обжатия с учётом всех потерь

, трещин не образуется

6 Расчёт и конструкция стойки рамы

В плоскости рамы стойки работают как внецентренно сжатый элемент так и изгибающий момент. Учитывая что ветровая нагрузка может менять своё направление, а изгибающий момент по длине стойки менять свой знак наиболее целесообразно применить для стойки симметричное армирование.

Расчёт прочности нормального сечения стойки следует свести на максимальный момент и соответственно ему сжимающую силу, которую принимают по результату сжатия расчёта рамы.

Расчёт стойки заключается в подборе необходимого количества арматуры.

Исходные данные для расчёта стойки:

Максимальный изгибающий момент

Опорная сила

Размеры сечения

Бетон B30: ,

Арматура A400:

Изгибающий момент: ,

Расчёт

6.1 Определяется расчётный эксцентриситет

6.2 Принимаем расстояние от грани до центра тяжести сечения продольной арматуры , тогда рабочая высота будет равна . Расстояние между центрами тяжести сечения арматуры будет равно

6.3 Определяем гибкость стойки

Так как необходимо учитывать влияние изгиба стойки

6.4 Отношение эксцентриситета

Определяем коэффициент

6.5 Момент инерции площадей бетона и армирование центра тяжести бетона

Задаёмся коэффициентом армирования , тогда определяем момент инерции арматуры

6.6 Жёсткость элементов

6.7 Критические силы

6.8 Определяем коэффициент

6.9 Определяем эксцентриситет

6.10 Определяем высоту статической зоны

Определяем площадь поперечного сечения арматуры сжатой и растянутой зоны

Принимаю общей площадью

6.11 Конструирование арматуры стойки

Стойка армируется каркасом образующегося из плоских сваренных каркасов, диаметр поперечных стержней принимают по условию сваемости и не менее и не менее 6 мм. Принимается 6 мм.

Расстояние между поперечной арматурой принимается по санитарным требованиям и не более , концевые участки стоит усиливать поперечными сетками косвенного армирования.

Сетки устанавливают у торца элемента не менее 4 штук на длине не менее , шаг сетки должен быть не менее 60 мм и не 1/5 размера меньшей стороны сечения и не более 150 мм. Размер сетки должен быть не менее 45 мм и не более 1/4 меньшей стороны сечения и не более 100 мм. Диаметр сетки 6 мм.

Для соединения стойки с ригелем устанавливают закладные детали. Закладные детали с наружной стороны рамы принимают из прокатной листовой стали. С другой стороны устанавливается уголок 63х5 мм.