1799

где Qi – внешняя поперечная сила в нормальном сечении, проходящем через точку теоретического обрыва, Н; qsw – погонное усилие в хомутах, подсчитанное по формуле (78), при s, соответствующем зоне анкеровки; d – диаметр обрываемого стержня, см.

Принятая длина анкеровки должна удовлетворять условию

lan 20 d . (86)

Если обрываемые стержни входят в состав вертикального каркаса, они должны быть доведены до ближайшего поперечного стержня.

5.4.5. Расчет полки ригеля

Полка представляет собой консоль для пониженного опирания панелей перекрытия. Нагрузкой является опорное давление панели, принимаемое по треугольной эпюре (рис. 36).

Расстояние от боковой грани ригеля до центра тяжести эпюры опорного давления, см,

см. п. 3.3; bпанн – номинальная ширина панели, м.

Изгибающий момент, Н∙см/м, в расчетном сечении шириной 1 м:

Подбор горизонтальной поперечной арматуры класса Вр-I или A- III, располагаемой в верхней зоне консольных свесов, производится в следующем порядке:

определяется параметр α0 при b = 100 см:

M

0 Rb b h02 100 ,

h0 принимается по рис. 35;по табл. 7 находится ν;

84

вычисляется требуемая площадь арматуры, см2 [2, п. 5.16]:

M

As1 Rs 100 ho 0,0005 b ho ;

Расчетное сечение I - I

Рис. 36. К расчету полки ригеля

по табл.8 подбирается арматура As ≤ As1 на 1 п.м ригеля;

подобранные стержни должны располагаться с постоянным шагом стержней по всей длине ригеля. Шаг стержней не должен превышать 250 мм.

Горизонтальная поперечная арматура должна быть заведена за

грань ригеля на длину анкеровки согласно [2, п.5.14]:

85

lan 250 мм.

5.4.6. Стык ригеля с колонной

Стык ригеля устраивается у грани колонны. Действующий опорный изгибающий момент вызывает растяжение верхней грани ригеля и сжатие нижней. Растягивающее усилие воспринимается соединительными стержнями, свариваемыми с верхней арматурой ригеля.

В курсовом проекте рекомендуется разработать обетонированный стык ригеля при соединении стыковых стержней с арматурой ригеля ванной сваркой.

Стыковые стержни обычно принимаются из арматуры того же класса и диаметра, что и верхние продольные стержни ригеля. Длина стержней должна быть определена после подбора сечения колонны в соответствии с рис. 37. Класс бетона омоноличивания принимается идентичным классу бетона ригеля.

86

Рис. 37. Конструктивная схема стыка с «ванной сваркой» (начало)

Рис. 37. Конструктивная схема стыка с «ванной сваркой» (окончание)

5.4.7.Расчет ригеля на монтажные нагрузки

Всвязи с тем, что в приопорных частях верхних зон ригелей установлено значительное количество арматуры, расчет ригелей по прочности на монтажные нагрузки не производится. Необходимо определить только диаметр монтажных петель. Подъем ригеля

87

осуществляется за две монтажные петли, каждая из которых расположена на расстоянии 80 см от торцов ригеля.

Требуемая площадь сечения петли, см2, определяется по формуле

где N – усилие, воспринимаемое одной петлей, Н; Rs – расчетное сопротивление материала петли, МПа (А-I); к = 1,5 – коэффициент, учитывающий увеличение усилия за счет наклона строп.

Усилие, воспринимаемое одной петлей, кН,

где Ар – площадь поперечного сечения ригеля, м2; lриг – конструктивная длина ригеля, м; µ =1,4 динамический коэффициент

[2, п.1.13].

По найденному значению требуемой площади сечения петли по сортаменту выбирается диаметр петли из арматуры класса А-I.

5.4.8. Конструирование ригеля

Ригель армируется двумя плоскими сварными каркасами. Рабочую арматуру в нижней части ригеля рекомендуется располагать в два ряда по высоте с обрывом верхнего, согласно эпюре материалов. В верхней части на промежуточной опоре рабочую арматуру следует располагать в один ряд. Плоские каркасы объединяются в пространственный соединительными стержнями, диаметр и класс арматуры которых такие же, как и у поперечных стержней. Шаг соединительных стержней не должен превышать 600 мм.

Для обеспечения анкеровки продольных стержней, доходящих до свободной опоры, должны выполнятся требования [2].

Толщина защитного слоя для продольной рабочей арматуры должна быть не менее диаметра стержня и не менее 20 мм [2].

Толщина защитного слоя для поперечной арматуры должна быть не менее диаметра поперечного стержня и не менее 15 мм [2].

Длина арматурных каркасов должна быть меньше конструктивной длины ригеля на 20 мм [2].

При высоте сечения ригеля свыше 700 мм в состав каркасов вводят дополнительные продольные стержни, расположенные посередине высоты каркаса [2]. Площадь сечения стержня, см2,

88

Диаметр стержня должен быть не менее 10 мм.

Вторцах ригеля, примыкающих к колоннам, должны быть предусмотрены закладные детали в виде уголков для сварки их с закладной деталью консоли колонны. Уголковые закладные детали должны быть надежно заанкерены с помощью арматурных стержней.

Вригелях под ребристые панели перекрытия должны быть предусмотрены пластинчатые 150x150 мм закладные детали как минимум с четырьмя анкерными стержнями диаметром 10…12 мм и длиной не менее 12d. Расположение закладных деталей вдоль ригеля должно соответствовать раскладке панелей перекрытия, которые также имеют закладные детали в опорных частях продольных ребер.

Прикрепление панелей производится сваркой их закладных деталей с закладными деталями ригеля.

6.ПРОЕКТИРОВАНИЕ СБОРНОЙ ЖЕЛЕЗОБЕТОННОЙ КОЛОННЫ ПЕРВОГО ЭТАЖА ЗДАНИЯ

6.1. Проектирование стоек

Стойки (колонны) относятся к внецентренно сжатым элементам зданий.

Фактически идеально центрально-сжатых железобетонных конструкций нет, всегда имеет место случайный эксцентриситет eа , обусловленный следующими причинами:.

ds

s

Sw

1 1

Рис. 38. Внецентренно сжатый элемент и его армирование: S – сжатая продольная арматура; S – менее сжатая

или растянутая арматура; As As – армирование симметричное;

As As– армирование несимметричное

начальными искривлениями

eа /600,

где – длина элемента (например, колонны);неоднородностью бетона и смещением продольной арматуры

eа h/30,

где h – высота поперечного сечения;

неточностью монтажа сборных конструкций ea 1см.

Для статически неопределимых конструкций эксцентриситет принимается не менее случайного:

e0 M/N ea;

для статически определимых расчетный эксцентриситет принимается увеличенным на величину случайного:

e0 M/N ea .

Поперечные сечения сжатых элементов при малых эксцентриситетах обычно имеют квадратную форму сечения; при

90

элемента под нагрузкой

где J – момент инерции сечения бетона относительно центра тяжести сечения элемента, для прямоугольного сечения J bh3/12; Js – момент инерции площади сечения арматуры относительно центра тяжести сечения элемента; α = Еs / Eb – коэффициент приведения арматуры к бетону;

1 – коэффициент, учитывающий негативное влияние длительности нагрузки; δe= e0/h ≥ δe,min – коэффициент, учитывающий негативное влияние величины начального эксцентриситета.

Для ограничения прогибов элемента рекомендуется соблюдать η ≤ 2,5, если иначе – следует увеличить размеры сечения.

Прочностные расчеты любых конструкций базируются на схемах их разрушения. Внецентренно сжатые элементы разрушаются по нормальным сечениям, то есть применима расчетная предпосылка III стадии НДС. Разрушение нормального сечения наступает в 2-х случаях: от текучести растянутой арматуры или от раздробления бетона сжатой зоны.

Разрушение от текучести арматуры характеризуется условием и относится к случаю больших эксцентриситетов.

Характерной особенностью является достижение в арматуре растянутой зоны предела текучести при недогруженности бетона сжатой зоны (рис. 40).