3.2. Расчет железобетонного монолитного ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси

Цель расчета - обеспечить несущую способность изгибаемого железобетонного монолитного ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси.

Задача - подобрать необходимую площадь сечения и шаг поперечной арматуры в монолитном ригеле, проверить прочность элемента по сечениям, наклонным к продольной оси, по полосе между наклонными трещинами.

Расчет:

Расчет монолитного ригеля по полосе между наклонными трещинами выполняем согласно блок-схеме 4.1 [6] (номера пунктов расчета соответствуют пунктам блок-схемы). Также расчет может быть выполнен согласно п. 3.30 [3].

1. Начало.

2. Исходные данные. Геометрические размеры поперечного сечения изгибаемого железобетонного монолитного ригеля составляют:

b = 520мм, h = 270мм, ,, а = 35мм(см. рис. 3.2). Рабочая высота сечения бетона:

Характеристики бетона (см. пример расчета этап 3.1): (класс бетона В25).

Расчетная перерезывающая сила согласно результатам расчетов по этапу

3. Определяем предельную поперечную силу в сечении, нормальном к продольной оси ригеля по формуле:

531.57 kH

4. Проверяем условие:

5. Прочность элемента по полосе между наклонными трещинами обеспечена.

6. Требуется произвести расчет по прочности на действие поперечной силы по наклонному сечению.

9. Конец.

Проверку прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси, на действие поперечной силы выполняем согласно блок-схеме 4.2 [6] (номера пунктов расчета соответствуют пунктам блок-схемы). Также расчет может быть выполнен согласно п. 3.31 -3.42 [3].

1. Начало.

2. Исходные данные. Геометрические размеры поперечного сечения изгибаемого железобетонного монолитного ригеля см. расчет по полосе между наклонными сечениями.

Характеристики бетона (см. пример расчета этап 3): . По табл. 1 прил. 5 или табл. 2.2 [3] определяем расчетное сопротивление бетона по прочности на растяжение . С учетом коэффициента , принимаемого по прил. 5 или п. 2.8 [3].

Т.к. диаметр продольной растянутой арматуры каркаса К-1 составляет 16мм, то, согласно табл.2 прил.6, наименьший допустимый диаметр стержней другого (поперечного) направления из условия свариваемости составляет 8мм. По требованиям п. 5.20 [3], принимаем для поперечной арматуры. Класс поперечной арматуры назначаем А240,- по табл.2 прил. 4.

Количество поперечных стержней принимаем равным количеству продольных - 6 шт. Тогда площадь сечения поперечной арматуры по табл.1 прил. 6, составит

Шаг поперечных стержней на опоре, согласно п. 5.21 [3], назначается из условий:

Принимаем шаг поперечных стержней на опоре - кратно 50мм.

Шаг поперечных стержней в пролете, согласно п. 5.21 [3], назначается из условий:

Принимаем шаг поперечных стержней в пролете кратно 50мм.

Расчетная перерезывающая сила согласно результатам расчетов по этапу 2 значение полной расчетной нагрузки на 1м.п. ригеля от перекрытия с учетом его собственного веса равно52.81кН/м (см. результаты расчета этапа 1).

3. Определяем значение по формуле:

4. Интенсивность установки поперечных стержней на опоре и в пролете составляет:

5. Находим длину проекции наклонного сечения по формуле:

6. Проверяем условия:

- условия не выполняются, и, согласно п. 3.32 [3], значение с не корректируем.

8. Проверяем условие:

- условие выполняется.

9. Согласно блок-схеме 4.2 [6], значение с принимаем равным , с=705мм.

10. Длину проекции наклонной трещины принимается равнойс:

.

11. Проверяем условие:

- условие выполняется.

12. Согласно блок-схеме 4.2 [6], значение принимаем равным

13. Поперечную силу, воспринимаемую хомутами в наклонном сечении, определяем по формуле:

14. Поперечную силу, воспринимаемую бетоном в наклонном сечении, определяем по формуле:

15. Поперечная сила в наклонном сечении с длиной проекции с от внешних сил принимается в сечении, нормальном к продольной оси элемента, проходящем на расстоянии с от опоры, и определяется по формуле:

16. Проверяем условие:

- условие выполняется, согласно п. 17 блок-схемы 4.2 [6], прочность элемента по сечениям, наклонным к продольной оси обеспечена.

Так как , то, согласно п. 3.34 [3], значение определяем по формуле:

где

Проверяем условие:

- условие выполняется, следовательно, значение :

С учетом ширины площадки опирания монолитного ригеля на наружные кирпичные стены значение составит:

. Значение необходимо принимать не менее 1/4 пролета монолитного ригеля, что составляет:

Окончательно длину участка с интенсивностью хомутов назначаем кратно шагу поперечных стержней на опоре. Принимаем окончательно кратно.

Этап 4. Расчет монолитного железобетонного ригеля по предельным состояниям второй группы.