2.5.Определение размеров поперечного сечения ригеля

Высоту сечения ригеля подбираем по опорному моменту при ξ= 0,35, так как момент на опоре определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое же сечение ригеля следует затем проверить по пролетному моменту (если он больше опорного) так, чтобы ξ< ξ_у, и исключалось переармированное, неэкономичное сечение.

При ξ= 0,35 находим по табл. III.[1] А_о= 0,289

ξ_у= 0,789/[1+(365/400)(1-0,789/1,1)]= 0,585,

где ω= 0,85- 0,008R_B= 0,85 – 0,008х 0,9х 8,5=0,789.

Вычисляем по формулам (8)-(11):

(8)

h= h₀+a (9)

h= 54+4=58 см

Принимаем h= 60 см.

2.6. Расчет продольной арматуры в расчетных сечениях ригеля

Сечение в первом пролете

М = 160,70 кНх м

h_o= h-a- d- d/2= 60- 5= 55 см

(10)

А_о= 16070000/(0,9х 8,5х 20х 55² х 100)= 0,347< А_оу= 0,42,

по табл. η= 0,777.

(11)

А_S= 16070000/(365х 0,777х 55х (100))= 10,3 см²

Принимаем по сортаменту 2Ø20+2 Ø16 А-III, А_S=10,3 см²

Сечение на опоре В

М=-119,00 кН·м

А₀= 11900000/(0,9×8,5×20×55²×100)=0,257,

по табл. η= 0,849.

А_S= 11900000/(365×0,849×55×100)=6,98 см²,

Принимаем по сортаменту 2Ø22 А-III, А_S=7,6 см²

Сечение в среднем пролете (момент положительный)

М=94,50 кН·м

А₀= 94500000/(0,9×8,5×20×55²×100)=0,204,

по табл. η= 0,855.

А_S= 94500000/(365×0,855×55×100)=5,32 см²,

Принимаем по сортаменту 2Ø14+2 Ø12 А-III, А_S=5,34 см²

Сечение в среднем пролете (момент отрицательный)

М=-28,60 кН·м

Для удобства сварки каркасов в среднем пролете конструктивно принято армирование 2Ø16 А-III, А_S=4,02 см²,подобранные на опорный момент.

М_2Ø16=76,9 кН·м > 28,6 кН·м, т.е. несущая способность обеспечена.

2.7. Расчет прочности по наклонным сечениям

На первой промежуточной опоре слева.

Расчетная поперечная сила Q=-180,84 кН

Условие Q=180840 Н<k1×Rbt×b×ho=0,6×0,75×20×56×100=50400 Н не соблюдается, поэтому поперечную арматуру необходимо ставить по расчету.

Определяем длину проекции расчетного наклонного сечения на продольную ось (12):

(12)

С=220,752056²100/180840=104 см

Условие с=104 см < 2 ho=112 см удовлетворяется.

Вычисляем усилие, воспринимаемое поперечной арматурой (13):

(13)

Q_SW =180840/2=90420 Н.

Определяем требуемое погонное усилие в поперечных стержнях (14):

(14)

q_SW =90420/104=869 кН/м.

Устанавливаем диаметр поперечных стержней из условия технологии сварки с продольной арматурой (максимальный диаметр d=20 мм) по [1] (прилож. IX), и принимаем равным d_SW =6 мм (А_SW =0,283 см²). Класс арматуры А-III, R_SW =285 МПа.

Поскольку d_SW /d=6/20=0,3<1/3, то γ_b2=0,9.

Число каркасов-2, при этом

А_SW =2×0,283=0,566 см².

R_SW =285×0,9=256,5 см².

Шаг поперечных стержней (15):

(15)

S=256,5×0,566×100/869=16,7 см

По конструктивным условиям sh/3=60/3=20 cм > 16,7 см.

Принимаем шаг поперечных стержней на приопорном участке длиной, равной ¼ 1 слева от опоры s=15 см.

Проводим проверку прочности по сжатой полосе бетона между наклонными трещинами (16)-(19):

(16)

0,566×20×15=0,0018

(17)

200000/23000=8,70

(18)

(19)

Условие Q=180840 Н0,3×××R_B×b×ho=

=0,3×1,08×0,915×8,5×20×56×100=282230 Н удовлетворяется.

На первой промежуточной опоре справа.

Q=163,27 кН

С=220,752056²100/163270=115,24 см.

Условие с=115,24 см < 2 h_o=112 см не выполняется. Принимаем с=112 см.

Q_SW =163270/2=81635 Н.

q_SW =81635/112=728,88 кН/м.

d_SW /d=6/16=0,375<1/3, то γ_b2=1.

R_SW =285 МПа.

Шаг поперечных стержней

S=285×0,566×100/728,88=22 см

По конструктивным условиям sh/3=60/3=20 cм < 22 см.

Принимаем шаг поперечных стержней на приопорном участке длиной, равной ¼ 1 справа от опоры s=20 см.

0,566×20×20=0,0014, 200000/23000=8,70

Условие Q=163270 Н0,3×××R_B×b×h_o=

=0,3×1,06×0,915×8,5×20×56×100=277000 Н удовлетворяется.

Поскольку поперечная сила на крайней первой опоре Q=126,9 кН меньше, чем на промежуточной опоре справе, то шаг поперечных стержней на приопорном участке первого пролета длинной ¼ 1принимаем по конструктивным условиям s=20 см.

В крайней части пролета шаг поперечных стержней принимаем из условия прочности наклонного сечения на расстоянии ¼ l от опоры равным 30 см, в среднем пролете - по конструктивным требованиям ¾ h=45 см.