3.2 Определение усилий в ригеле

Расчетная схема ригеля – однопролетная шарнирно опертая балка пролетом . Вычисляем значения максимального изгибающего момента М и максимальной поперечной силы Q от полной расчетной нагрузки:

Характеристики прочности бетона и арматуры:

- бетон тяжелый класса В40, расчетное сопротивление при сжатии R_b=22 МПа, при растяжении R_bt=1,40МПа (табл. 5.2 [3], приложение 4); коэффициент условия работы бетона _b1=0,9 (табл. 5.1.10 [3]);

- арматура продольная рабочая класса А 500 диаметром 10-40мм, расчетное сопротивление R_s=435 МПа и поперечная рабочая класса A 400 диаметром 6-8 мм, R_sw=285 МПа (табл. 5.8 [3]).

3.3 Расчет прочности ригеля по сечению, нормальному к продольной оси

h_о – рабочая высота сечения ригеля;

,

,

где М=189.8кНм;

_b- ширина сечения ригеля, b=20 см.

_{По таблице (приложение 10) определяем}

высота сжатой зоны

Граница сжатой зоны проходит в узкой части сечения, следовательно, расчёт ведём как для прямоугольного сечения.

Расчёт по прочности нормальных сечений производится в зависимости от соотношения относительной высоты сжатой зоны бетона и граничной относительной высоты , при которой предельное состояние элемента наступает по сжатой зоне бетона одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчётному сопротивлению .

Значение определяется по формуле:

где - относительная деформация растянутой арматуры при напряжениях, равных ;

;

- относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных , принимаем равной 0,0035 (п.6.2.7 [3]);

,

значение можно определить по табл. 3.2 [5] , т.к. , площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле;

.

Принимаем арматуру: 4 Ø22 А500(Аs=15.2cм²)

3.4 Расчет ригеля по прочности при действии поперечных сил

Максимальная поперечная сила на опоре Q=139.82 кН.

Расчет производится рядом с подрезкой в месте полного сечения ригеля,

При диаметре нижних стержней продольной рабочей арматуры ригеля назначаем поперечные стержни Ø8 А400. Их шаг на приопорном участке принимаем ;

Расчет ригеля по бетонной полосе между наклонными трещинами производится из условия:

, где - коэффициент принимаемый 0,3. Проверка этого условия дает:

т.е. принятые размеры сечения ригеля достаточны.

_{Определяем необходимость установки поперечной арматуры в ригеле.}

_{Необходима установка поперечной арматуры.}

Из условия свариваемости с продольной арматурой А500 принимаем поперечные стержни 2Ø8 А400, , шаг принимаем , тогда погонное усилие в хомутах

_{Допускается производить расчет наклонных сечений из условия:}

;

Данный шаг хомутов устанавливаем на ¼ пролета ригеля в приопорных зонах.

_{В средней части принимаем шаг хомутов} Для обеспечения прочности по наклонному сечению в подрезке, на зону возможного разрушения устанавливаем хомуты в два раза чаще, т.е.

Длину зоны устанавливаем исходя из максимальной длины проекции наклонного сечения . В подрезке см, сама подрезка имеет длину 15 см. см.

С запасом принимаем a=80см.

_{По конструктивным требованиям 8.3.5[3] в местах резкого изменения сечения следует установить конструктивные стержни 2} А500 длиной 80 см, приваренные к закладной опорной детали. Стержни заходят за опасное сечение на 65 см, что превышает длину анкеровки

_{Кроме того, до опоры следует доводить стержни продольной рабочей арматуры с площадью сечения не менее ½ площади сечения стержней в пролете, согласно 8.3.8[3].}

Рис. 8 Наклонное сечение на приопорном участке ригеля с подрезкой

_{Поэтому к двум продольным стержням привариваем отгибы того же диаметра 2 ø22 А500} , под углом к продольной оси ригеля, опираем их на опорную закладную деталь и доводим до торца ригеля рис.8.

_{Проверим прочность наклонного сечения в подрезке из условия}:

-поперечная сила, воспринимаемая отгибами, определяется по формуле:

-для А500 R_sw=300 МПа

>Q=139,82 кН. Т.е. прочность обеспечивается даже без учёта поперечной арматуры и бетона.