3.3. Расчет ригеля по нормальным сечениям.
1. Сечение в пролете.
;
;
Принимаем арматуру:
-растянутую Аs = 3Ø22 + 3Ø20 А1000 = 11,4+9,42 = 20,82 см2.
-сжатую Аs = 3Ø10 + 1Ø16 А1000 = 2,36+2,01 = 4,37 см2.
Рис. 3.4. Сечение ригеля в пролете.
2.Сечение над опорой.
;
Принимаем арматуру:
- растянутую А’s = 1Ø16+2 Ø28+3 Ø10 А1000 = 16,69 см2.
-сжатую Аs = 3Ø16 А1000 = 6,03 см2.
Рис.3.5. Сечение ригеля на опоре.
3.4. Расчет ригеля по наклонным сечениям.
3.4.1. Расчет по наклонным трещинам на действие поперечной силы.
Определим, нужно ли устанавливать поперечную арматуру по расчету, для этого необходимо проверить выполнение следующих условий:
где Qmax – наибольшая перерезывающая сила на опоре,
Rbt – прочность бетона на растяжение, для бетона В40: ;
Одно условие выполнилось, проверим выполнение другого. Для этого необходимо определить величину с.
с принимается не более:
Проверим выполнение этих условий:
Следовательно, с принимаем равным:
Второе
условие принимает вид:
кН
Условие выполняется, т.е. поперечная арматура не требуется по расчету.
Назначаем шаг арматуры S1 для арматуры Ø8 В500.
,
принимаем шаг S1 = 200 мм.
Устанавливаем конструктивно арматуру Ø8 В500 с шагом S2.
Зададимся шагом S2.
,
принимаем шаг S2 = 400 мм.
Оптимизация установки поперечной арматуры.
Находим сечение, после которого шаг S1 может увеличиваться на величину шага S2. АрматураØ8 В500.
S1 = 200 мм.
S2 = 400 мм.
Smax>S1
Smax>S2 →S1 = 200 мм.S2 = 400 мм.
Найдем расстояние от опоры до значения qsw2 с шагом S2. Для этого проверим условие:
,
при
.
Найдем значение коэффициента с:
При выполнении неравенства
находим значение коэффициента по формуле
.
Условие не выполняется, тогда
Тогда
см.
Принимаем
,
окончательно принимаем l1 = 140 см.
3.4.2. Расчет ригеля по наклонной сжатой полосе на действие поперечной силы.
Прочность сжатой полосы обеспечена, если:
,
Условие выполнено, прочность между наклонными сечениями обеспечена.
3.5. Построение эпюры материалов.
Сечение в середине пролета, растянуты нижние грани ригеля.
3 Ø20+3 Ø22 А1000, As = 20,82см2 и 3 Ø10+1 Ø16 А1000, A/s = 4,37 см2.
Изгибающий момент, воспринимаемый сечением
Обрываем 3 Ø20 , растянуты нижние грани ригеля.
3 Ø22 А1000, As = 11,4 см2 и 3 Ø10+1 Ø16 А1000, A/s = 4,37 см2.
.
Изгибающий момент, воспринимаемый сечением
Сечение на опоре, растянута верхняя грань ригеля.
1Ø16+2 Ø28 А1000, As = 14,33 см2 и 3 Ø10 А1000, A/s = 2,36 см2.
.
Изгибающий момент, воспринимаемый сечением
Сечение с одинарной арматурой.
3 Ø22 А1000, As = 11,4 см2.
Изгибающий момент, воспринимаемый сечением
кНм
Сопротивление по верхней грани в зоне правой опоры.
Тавровое сечение.
1Ø16+2 Ø28+3 Ø10 А1000, As = 16,69 см2, 3Ø22 А1000, A/s = 11,4 см2.
.
Изгибающий момент, воспринимаемый сечением
Момент сопротивления по верхней грани для сечения, где оборваны 3 Ø20 и заменим их на 3Ø10+1 Ø16.
кНм
Для конструирования арматуры ригеля строим эпюры материалов. По эпюре материалов определяем величины изгибающих моментов в точках теоретического обрыва и соответствующие им значения поперечных сил Q.
Определение мест фактического обрыва нижних стержней.
В целях экономии арматурной стали часть продольной рабочей арматуры обрывают в пролете, не доводя до опоры. Для определения мест обрыва строится эпюра материалов (арматуры). Места теоретического обрыва стержней определим графическим способом на огибающей эпюре изгибающих моментов (рис.3.6).
,
где
;
.
Продольные стержни, доводимые за край
опоры: 3 Ø16 (
).
,
где
;
.
Определим расстояние от точек
теоретического обрыва W из условий
(здесь
,
-
диаметр обрываемого стержня):
,
если
>
,
то
,
W кратно 50 мм.
1)
,
,
<
.
Принимаем
.
2)
,
,
>
.
Принимаем
.
Длина обрываемых нижних стержней (в пролетной части ригеля):
Определение мест фактического обрыва верхних стержней.
,
где
;
.
Продольные стержни, доводимые за край
опоры: (
).
,
где
;
.
3)
,
,
>
.
Принимаем
.
Длина обрываемых верхних стержней:
,
принимаем 2000мм.
Рис.3.6.Эпюра материалов.