4.2.7 Определение площади поперечного сечения поперечной арматуры на отрыв.

Нагрузка на ригель приложена в пределах высоты его сечения. Поэтому необходима дополнительная вертикальная (поперечная) арматура, площадь которой определяется расчётом на отрыв. Отрывающая нагрузка, приходящаяся на 1пм длины ригеля и передающаяся через его полки на среднюю часть равна (без учёта нагрузки от собственного веса ригеля и нагрузки на его ширине равной 0,3м):

где: 0,3м - ширина поперечного сечения ригеля.

Так как шаг поперечных хомутов S_w меньше 1000 мм, площадь будет уменьшаться пропорционально .

4.2.8. Расчет крайнего ригеля на прочность по наклонным сечениям на действие поперечных сил

В крайнем и средних пролетах ригеля устанавливаются по два плоских сварных каркаса с односторонним расположением рабочих продольных стержней. Наибольший диаметр продольных стержней на средней опоре Ø25 мм.

Во всех пролетах поперечные стержни приняты Ø8А400 (Аsw1 = =50,3 мм²) которые удовлетворяют требованиям обеспечения качественной сварки (не менее 0,25 диаметра продольных стержней). Количество поперечных стержней в нормальном сечении равно числу плоских сварных каркасов в элементе, то есть n =3.

Крайний пролет

; h = 550 мм, b = 300 мм, h₀ = 430 мм.

Исходя из условий сварки принимаем поперечную арматуру ø8А400

(25 0,25=6,25<8мм) с шагом , ( )

Проверка прочности наклонной сжатой полосы

<0,3∙R_b∙b∙h₀=0,3∙11,5∙300∙430=405450 Н = 445,05 кН,

- прочность сжатой полосы обеспечена.

Проверка прочности наклонного сечения

= 245,51 Н/мм.

Поскольку q_sw1=107,38 Н/мм > 0,25R_btb = 0,25∙0,9∙300 =

= 67,5 Н/мм - хомуты полностью учитываются в расчете и М_b определяется по формуле:

.

Поскольку = 0,91 < 2 значение С определяется по формуле:

Значит С принимается равным:

Принимаем С=990мм, C₀ = 775мм < 2h₀ =2·430 = 860 мм.

;

= 75,82 кН;

Проверяем условие:

Прочность наклонного сечения обеспечена. При увеличении Sw до 175 мм прочность наклонного сечения меньше действующего усилия (-7,76%).

4.2.9 Определение длины приопорных участков среднего ригеля

А. Аналитический метод

При равномерно распределённой нагрузке длина приопорного участка определяется в зависимости от:

где: q_sw2 - погонное усилие, воспринимаемое поперечными стержнями в середине пролёта изгибаемого элемента (ригеля).

В середине пролета ригеля предварительно принимаем d_sw2 = 8мм,

S_w2 = 250мм (S_w2≤ 0,75 h₀ = 0,75∙535 = 401,25 мм; S_w2 ≤ 500 мм), арматура класса А500.

, q₁=77,267 H/мм, q_sw1= 107,38 кН.

= 32,26 Н/мм.

Так как < 0,25R_btb = 0,25∙0,75∙300 = 56,25 Н/мм, то :

Так как q₁=77,267, H/мм то длина приопорных участков определяется по формуле :

Где С = = = 1,627 м >

Принимаем С = 1,605 м ; C₀ = 2h₀ = 1070 мм.

Проверяем условие:

Пересчет с не требуется.

Б. Графический метод

Так как < 0,25R_btb , то:

По большему значению принимаем

4.2.10 Обрыв продольной арматуры в крайнем ригеле, построение эпюры несущей способности ригеля

По изложенному выше в пункте 4.2.6 расчету была определена площадь продольной рабочей арматуры в опасных участках сечения: в пролетах и на опорах, где действуют наибольшие по абсолютной величине моменты.

Подсчёт моментов сведен в таблицу 1. Отрицательные моменты в пролёте вычисляются для отношения p/g = 72,576 / 40,48 = 1,1,79.

Средний пролет “5…10”
M=ql22= 112,542 4,32=2080,9 (кНм)
Сечения			0		1		2		2		3		4		5
Положитель-ные моменты		-		0,037		0,079		0,0833		0,077		0,03		-
		-		84,71		180,867		190,712		176,288		68,68		-
Отрицатель-ные моменты		-0,05		-0,11		0,079		-		0,49		-0,018		-0,0625
		-114,473		-251,841		180,8677		-		1121,838		-41,897		-156,093

Таблица 1. Изгибающие моменты М в крайнем ригеле.

Нулевые точки эпюры положительных моментов располагаются на расстоянии 0,15∙l₂ = 0,645 м от грани левой опоры и 0,1∙l₁ = 450 мм от грани левой опоры, 562 мм от грани правой опоры. Огибающая эпюра моментов приведена на рис.12. Под ней построена эпюра поперечных сил для среднего пролёта.

Ординаты эпюры вычисляются через площади фактически принятой ранее арматуры и откладываются на том же чертеже.

На наибольший положительный момент M₁ = 190,78 кНм принята арматура 3Ø25А500 с Аs=1473 мм².

На отрицательный опорный момент момент M_A = -114.47 кНм принята арматура 2Ø22А500 с Аs=760 мм².

На момент М_B = М_C=-156.09 кНм была принята арматура 3Ø22 А500

В сечении 4 . M­₄ = -41.21 кНм, A_s= 308 мм²

Обрываемые опорные стержни заводятся за место теоретического обрыва на величину W. Расстояние от опорных стержней до мест теоретического обрыва стержней а_(1,2) и значение Q_(1,2) определяется из эпюры графически по рисунку 12.

Из расчёта ригеля на прочность по поперечной силе п. 4.2.8, q_sw1=245,51 Н/мм, q_sw2=286,44 Н/мм, h₀₁=535 мм, h₀₂=430 мм.

Значения W будут (см. рис.12):

- для надопорных стержней слева 2Ø22 А500:

поэтому

- для опорных стержней 3Ø22 А500:

Поэтому

Принято W1=460 мм; W2=440 мм.