2.2. Определение усилий в ригеле

Значение максимального изгибающего момента и макси­мальной поперечной силыот полной расчетной нагрузки:

-

2.3. Расчет по прочности сечения, нормального к продольной

оси

Определяем высоту сжатой зоны

,

где - рабочая высота сечения ригеля;

- относительная высота сжатой зоны сечения.

Высота сжатой зоны x=0.49*0.4=0,196т.е. ее граница на­ходится в полке сечения. Следовательно граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле

,

где - относительная деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного;

- относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных , принимаемая равной 0,0035 МПа.

.

Так как,принимаем ;;.

.

Принимаем сжатую арматуру228A400,

Принимаем растянутую арматуру228A400,

Общая площадь принятой арматуры.

2.4. Расчет по прочности сечения, наклонного к

продольной оси

Расчет производится рядом с подрезкой в месте изменения сечения.

Поперечная сила на грани нагрузки на расстоянии 10 см от торца площадки опирания

Проверяем условие обеспечения прочности по наклонной по­лосе между наклонными сечениями

,

следовательно, условие прочности удовлетворяется.

Проверим необходимость постановки расчетной поперечной арматуры из условий:

а) .

Так как,то поперечной арматуры не требуется;

б) ,

где - поперечная внешняя сила в конце наклонного сечения, начинающегося от опоры с длиной проекции, где.

- поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении.

.

, следовательно, необходим расчет поперечной арматуры.

- изгибающий момент, воспринимаемый бетоном в наклонном сечении,

Следовательно, интенсивность хомутов определим по формуле

Шаг хомутов у опоры должен быть не более и не более, а в пролете не болееи не более. Максимальный шаг хомутов у опоры равен

Принимаем шаг хомутов у опоры , а в пролете

Площадь сечения хомутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение

где - расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению.

Принимаем в поперечном сечении c тогда

Длина участка с наибольшей интенсивностью хомутов определяется следующим образом.

Так как

Тогда

где

Принимаем длину приопорного участка с шагом хомутов.

2.5. Построение эпюры материалов

Продольная рабочая арматура в пролете228A400 и 228A400. Площадь этой арматуры A_sопределена из расчета на действие максимального изгибающего момента в середине пролета. В целях экономии арматуры, по мере уменьшения изгибающего мо­мента к опорам, два стержня обрываются в пролете, а два других

доводятся до опор. Если продольная рабочая арматура разного диаметра, то до опор доводятся стержни большего диаметра. В нашем случае 228А400.

Площадь рабочей арматуры

.

Определяем изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля с полной запроектированной арматурой

; ,

,

,

;

Изгибающий момент, воспринимаемый сечением, больше из­гибающего момента, действующего в сечении

237,57кНм>201,437кНм.

До опоры доводим228A400,.

Вычисляем изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля, армированным228A400

; ,

Графически по эпюре моментов определяем место теорети­ческого обрыва стержней228A400.При этом эпюра моментов должна быть построена в масштабе. Для точного построения использует­ся формула сопротивления материалов, согласно которой в произ­вольном сечении с координатой х изгибающий момент будет равен

.

Откладывая в масштабе на эпюре моментов получим точку пересечения прямой с эпюрой «М». Эта точка называется местом теоретического обрыва арматуры.

Место теоретического обрыва арматуры можно определить аналитически. Для этого общее выражение для изгибающего мо­мента нужно приравнять моменту, воспринимаемому сечением ри­геля с арматурой228A400.

,

,

, ,

- координаты теоретического обрыва арма­туры.

Поперечную силу Qв месте теоретического обрыва опреде­ляем графически или по формуле

Длина анкеровки обрываемых стержней определяется по сле­дующей зависимости:

,

- базовая длина анкеровки;

- площадь поперечного сечения арматуры, соответственно требуемая по расчету и фактически установленная.

где и- соответственно площадь поперечного сечения анкеруемого стержня арматуры и периметр его сечения, определяемые по номинальному диаметру стержня;

- расчетное сопротивление сцепления арматуры с бетоном, принимаемое равномерно распределенным по длине анкеровки и определяемое по формуле

,

- расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;

кН/м²,

м;

Тогда длина анкеровки обрываемых стержней

Длина обрываемого стержня будет равна

Принимаем длину обрываемого стержня 4,15 м