
- •4. Расчёт сборного ригеля поперечной рамы
- •4.1 Исходные данные для проектирования ригеля
- •4.2 Расчёт ригеля по прочности
- •4.2.1 Расчётные нагрузки
- •Расчетные изгибающие моменты.
- •Расчетные поперечные силы (рис.9)
- •4.2.6 Расчёт арматуры
- •4.2.7 Определение площади поперечного сечения поперечной арматуры на отрыв.
- •4.2.8. Расчет крайнего ригеля на прочность по наклонным сечениям на действие поперечных сил
- •4.2.9 Определение длины приопорных участков среднего ригеля
- •4.2.10 Обрыв продольной арматуры в среднем ригеле, построение эпюры несущей способности ригеля
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 в крайнем и среднем пролёте Ø22 мм.
Во всех пролетах поперечные стержни приняты Ø10А400 (Аsw1 = =78,5 мм2) которые удовлетворяют требованиям обеспечения качественной сварки (не менее 0,25 диаметра продольных стержней).
Средний пролёт:
-У опоры В справа:
;
h
= 550 мм, b
= 300 мм, h0
= 480 мм.
Исходя из условий сварки принимаем поперечную арматуру ø10А400
с
шагом
,
(
)
Проверка прочности наклонной сжатой полосы
<0,3∙Rb∙b∙h0=0,3∙14,5∙300∙480=626400
Н = 626,400 кН,
- прочность сжатой полосы обеспечена.
Проверка прочности наклонного сечения
=
217,54 кН/м.
Поскольку qsw1=217,54 Н/мм > 0,25Rbtb = 0,25∙1,05∙300 =
= 78,75 Н/мм - хомуты полностью учитываются в расчете и Мb определяется по формуле:
.
41,14
+
Поскольку
= 0,691 < 2
значение С
определяется по формуле:
Принято:
;
;
=
103 кН;
Проверяем условие:
Прочность
наклонного сечения не обеспечена,
требуется уменьшить
до 175 мм.
=
264,64 кН/м.
=
0,84 < 2
;
Проверяем условие:
(+4,44%)
Прочность наклонного сечения обеспечена. При увеличении Sw до 200 мм прочность наклонного сечения меньше действующего усилия (-6,21%).
Проверка требования:
что
больше
полученного в расчёте.
4.2.9 Определение длины приопорных участков среднего ригеля
А. Аналитический метод
При равномерно распределённой нагрузке длина приопорного участка определяется в зависимости от:
где: qsw2 - погонное усилие, воспринимаемое поперечными стержнями в середине пролёта изгибаемого элемента (ригеля).
Приопорный участок у опоры В справа:
Шаг
поперечных стержней в середине пролёта
принимается по конструктивным
соображениям, но не более
и
500 мм. В данном случае предварительно
принят
(
),
арматура класса А400.
=151,6
Н/мм.
Так
как
Н/мм, то :
Где
С =
=
= 2,923
м >
Принимаем С = 1,44 м ; C0 = 2h0 = 960 мм.
Проверяем условие:
Пересчет с не требуется.
Б. Графический метод
По
большему значению принимаем
4.2.10 Обрыв продольной арматуры в среднем ригеле, построение эпюры несущей способности ригеля
В целях экономии до 50% продольной арматуры её можно обрывать там, где она уже не нужна. Для определения места обрыва продольной арматуры строится огибающая эпюра изгибающих моментов от внешних нагрузок и эпюра несущей способности сечений ригеля Mult. Моменты от внешней нагрузки в пяти точках огибающей эпюры определяются по формуле:
М=β(g+p)l2
Расчетные моменты эпюры несущей способности в каждом сечении равны:
,
где
,
As – площадь арматуры в рассматриваемом сечении ригеля.
Место фактического обрыва стержней отстаёт от теоретического на расстояние W, принимаемое не менее величины:
где:
Q,
,
d – соответственно поперечная сила,
поперечное усилие в поперечных стержнях
и диаметр обрываемого стержня в месте
его теоретического обрыва. По всех длине
ригеля должно соблюдаться условие:
М≤Мult.
Подсчет
моментов при отношении p/g=
= 2,7 сведен
в таблицу 1.
q = g + p = 41,69+ 112,752 = 154,442 кН/м.
Значение коэффициента β для определения отрицательных моментов принято по интерполяции.
Нулевые точки эпюры положительных моментов располагаются на расстоянии 0,15l2 = 0,75 м от грани опоры.
Таблица 1. Изгибающие моменты М в среднем ригеле. Отрицательные моменты в пролёте вычисляются для отношения p/g=112,752 /41,69=2,7.
Средний пролет “5…10” |
||||||||
M=ql22= 154,442 5,02=3861,05 (кНм) |
||||||||
Сечения |
5 |
6 |
7 |
7’ |
8 |
9 |
10 |
|
Положитель-ные моменты |
|
- |
0,018 |
0,058 |
0,0625 |
0,058 |
0,018 |
- |
|
- |
69,499 |
223,941 |
241,316 |
223,941 |
69,499 |
- |
|
Отрицатель-ные моменты |
|
-0,0625 |
-0,0262 |
-0.0076 |
- |
-0.0076 |
-0,0262 |
-0,0625 |
|
-241,316 |
-101,16 |
-29,343 |
- |
-29,343 |
-101,16 |
-241,316 |
Ординаты
эпюры
вычисляются через площади фактически
принятой ранее арматуры.
На положительный момент M2 принята арматура 6Ø20А400 с Аs=1885мм2.
Ввиду убывания положительного момента к опорам 3Ø20 А400 обрываются в пролёте. Момент , отвечающий оставшейся 3Ø20А400 будет равен: h0=h-30-d/2=550-30-22/2=509 мм (22 мм – диаметр арматуры 20 по рифам, приложение И)
На момент МB = МC была принята арматура 3Ø28 А400
На отрицательный момент в пролёте М6 была принята арматура 2Ø18А400+1Ø14А400:
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. 4.5, qsw1=qsw2=264,64 Н/мм, h01=480 мм, h02=480 мм.
Значения W будут (см. рис.12):
- для пролётных стержней 3Ø20 А400:
поэтому
- для опорных стержней 3Ø28 А400:
Поэтому
Принято W1=450 мм; W2=650 мм.