4.3.Уточнение размеров поперечного сечения ригеля

Для ригеля, как изгибаемого элемента, принимаем ξ=х/h=0,4 (α_м=0,32). Уточнение размеров поперечного сечения производим из условия обеспечения прочности по нормальному сечению:

см.

и по наклонному сечению:

см.

Задаемся диаметром стержней продольной арматуры d=3,2см. Тогда толщина защитного слоя бетона а_b=3,5 см. Расстояние между осями продольных стержней V₁=7 см. Тогда:

а= а_b +0,5d+0,5 V₁ =3,5+(3,2/2)+(7/2)=8,6см

h=h_o+a=102,7+8,6 =111,3 см. Принимаем h=110см. Отношение b/h=18/110=0,16<(0.3…0.4). Задаемся b=25 см. Тогда

см. и см.

h=73,9+8,6=82,5 см. Принимаем h=80 см. Отношение b/h=25/80=0,3125.

Окончательно принимаем b=25см, h=80 см.

Рис.1 Расчетные сечения ригеля:

а-при действии положительных изгибающих моментов; б,в,г- при действии отрицательных изгибающих моментов

4.4. Подбор продольной рабочей арматуры

Площадь сечения продольной рабочей арматуры необходимо определить: в первом пролете – по максимальному моменту между точками 2 и 3, во втором пролете - по максимальному моменту между точками 7 и 8, на опоре В – по моменту в точке 5, на опоре С – по моменту в точке 10. Площадь сечения монтажной арматуры во втором пролете вычисляется по отрицательному моменту между точками 6 и 7; при построении эпюры материалов эта площадь будет уточнена.

Необходимо пользоваться формулами для расчета изгибаемого элемента прямоугольного сечения с одинаковой арматурой. Схема расчета:

h_o=h-a;→ ;→ ξ → ,

где А_s – площадь сечения стержней продольной растянутой арматуры, см²;

R_s – расчетное сопротивление арматуры растяжению, Н/см²

Величина ξ =

Площадь сечения, принятая по сортаменту, может быть меньше требуемой по расчету, но расхождение не должно превышать 5%.

Определяем площадь сечения арматуры

В первом пролете. Рабочая высота сечения h_o=h-a=80-8,6=71,4 см. Величина . Требуемая площадь сечения . Принимаем 4ø25 А-III. Фактическая площадь сечения А_s^факт=19,63 см².

Задаемся d=2,5 см, тогда а_b=2,5см, v₁=5см. Тогда ;

h_o=80-6,75=73,75см; ; , Видим, что принятые 4ø25 А-III приемлемы, так как А_s^факт=19,63 см², перерасход стали составляет 9,29%.

Второй пролет: Задаемся d=2см, тогда а_b=2см, v₁=5см. Тогда ;h_o=80-5,5=74,5см; ; , следовательно, принимаем 4ø18 А-III , А_s^факт=10,18см². Перерасход стали составляет 11,7%. Нужно произвести перерасчет.

d=1,8см, тогда а_b=2см, v₁=4см. Тогда ;h_o=80-4,9=75,1см; ; , следовательно, принимаем 2ø18 А-III + 2ø16 А-III , А_s^факт=4,02+5,09=9,11см². Перерасход стали составляет 0,44%.

Над опорой В: Задаемся d=3,6см, тогда а_b=4см. Тогда а=а_b+0,5d=2,5+0,5*3,6=5,8см;

h_o=80-5,8=74,2см,

; . Принимаем 2ø32 А-III, А_s^факт=16,09см² . Перерасход стали составляет 21,6%. Нужно вместо двух стержней принять три, но меньшего диаметра.

d=2,5 см, тогда а_b=2,5см, v₁=5см. Тогда а=а_b+0,5d=2,5+0,5*2,5=3,75см;

h_o=80-3,75=76,25см; ; . Принимаем 2ø25 А-III + 2ø20 А-III, А_s^факт=9,82+3,142=12,962см², перерасход стали составляет 1,9%.

Над опорой С: Рабочую высоту сечения h_о принимаем такой же, как на опоре В, что необходимо для достижения соосности стержней надопорной арматуры. Итак, h_о=76,25см. Тогда .

Требуемая . Принимаем 2ø25 А-III, А_s^факт=9,82 см², перерасход стали составляет 8,5%.

Подобранные продольные рабочие стержни обозначены позициями: 3 и 4 – в первом пролете; 12 и 13 – во втором; 6 – слева от опоры В; 16 – справа от той же опоры; 15 – слева и справа от опоры С.

У верхней грани второго пролета: Речь идет о стержнях позиции 14. Эти стержни расположены вплотную к стержням продольной рабочей арматуры над опорами В и С. Вследствие этого а=а₁₆+0,5d₁₆+0,5d₁₄ , где а₁₆ – величина а на опоре В; d₁₆ – наибольший диаметр стержней на опоре В; d₁₄ – диаметр стержней позиции 14.

Отрицательный момент посередине между точками 6 и 7 равен (145,4+87,3)/2=116,4Кн*м=11640000Н*см. Задаемся d₁₄=2,0см. Тогда а=3,75+0,5*2,5+0,5*2=6см;h_o=80-6=74см, .Требуемая

Принимаем 2ø14 А-300, А_s^факт=3,08 см²_.

d₁₄=1,8см,а=3,75+0,5*2,5+0,5*1,8=5,9см;h_o=80-65,9=74,1см,1 .Требуемая

Принимаем 2ø18 А-III, А_s^факт=5,09 см²_.