Расчет ригелей крайнего и среднего пролета на прочность по нормальным сечениям.

Предварительно определяем граничное значение относительной высоты сжатого бетона.

предельная относительная деформация сжатого бетона.

Используется 2 уравнения равновесия: ∑М =0; ∑ N=0;

Из 1-го уравнения определяем высоту сжатой зоны бетона:
∑М =0
R_b = 14,5 МПа (кл.В25)
b = 250 мм – ширина сечения ригеля

Защитный слой а₃ ≥ 20мм
≥ d_s
Расстояние в свету ≥ 25 мм. Первоначально принимаем a_s = 6 см
h = 700 мм – высота сечения ригеля.
= h – 6 см = 640 мм – рабочая высота сечения от верха сжатой грани до ц.т. всей растянутой арматуры.

 

= = = 0,245

= = = 0,192

= = = 0,15

= = = 0,176

= = = 0,019

По таблице принимаем в зависимости от A_0i:

№ сечения	A0i	i
1-1	0,245	0,2857
2-2	0,192	0,215
3-3	0,15	0,1638
4-4	0,176	0,195
3/-3/	0,019	0,019

 

_i< = 0,53 - условие выполняется. Следовательно, в предельном состоянии в арматуре будет наблюдаться текучесть.

Для сечения 1-1:

0,2857

Принимаем диаметр продольной рабочей арматуры класса А400 равный 25мм.

Для сечения 2-2:

0,215

Принимаем диаметр продольной рабочей арматуры класса А400 равный 22мм.

Для сечения 3-3:

Принимаем диаметр продольной рабочей арматуры класса А400 равный 20мм.

Для сечения 4-4:

Принимаем диаметр продольной рабочей арматуры класса А400 равный 22мм.

 

Для сечения 3`-3`:

Принято2 стержняd= 22 мм.

 

3.4. Расчет прочности ригелей по бетонной сжатой полосе между наклонными трещинами.

 

;

Условие прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами обеспечено.

 

 

3.5. Расчет ригелей на прочность по наклонному сечению на действие поперечной силы.

Условие прочности имеет вид:

поперечная сила от полной расчетной нагрузки в конце наклонного сечения.

усилие, воспринимаемое бетоном в наклонном сечении.

усилие, воспринимаемое поперечной арматурой в наклонном сечении.

наиболее опасная длина проекции наклонного сечения на гориз. ось.

Рассматриваем сечение 5-5, где .

- при , ,

но

расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры.

площадь поперечной арматуры в поперечном сечении.

диаметр поперечной арматуры.

Диаметр поперечной арматуры первоначально принимаем по свариваемости с продольной рабочей арматурой.

На первом этапе расчета принимаем конструктивный шаг поперечных стержней.

шаг поперечной арматуры.

Так как находитсяв сечении 5-5(т.е. на опоре), то:

Принимаю

длина проекции наклонного сечения, на которой учитывается работа поперечных стержней.

Принимаю

Проверяем условие прочности в конце наклонного сечения.

 

Рассматриваем сечение 2-2, где .

- при , , но

расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры.

площадь поперечной арматуры в поперечном сечении.

диаметр поперечной арматуры.

Диаметр поперечной арматуры первоначально принимаю по свариваемости с продольной рабочей арматурой.

На первом этапе расчета принимаю конструктивный шаг поперечных стержней.

шаг поперечной арматуры.

Так как находитсяв сечении 2-2 (т.е. на опоре), то:

,

Принимаю

длина проекции наклонного сечения на которой учитывается работа поперечных стержней.

Принимаю

Проверяю условие прочности в конце наклонного сечения.

, условие не выполняется. Вычисляю шаг S_w, исходя из условия:

. Принимаю .

 

Проверяю условие прочности в конце наклонного сечения.

, условие выполняется.

 

На пролете: , отсюда следует, что

 

Рассматриваем сечение 4-4, где .

- при , ,

но

расчетное сопротивление растяжению поперечной арматуры.

площадь поперечной арматуры в поперечном сечении.

диаметр поперечной арматуры.

Диаметр поперечной арматуры первоначально принимаем по свариваемости с продольной рабочей арматурой.На первом этапе расчета принимаем конструктивный шаг поперечных стержней.

шаг поперечной арматуры.

Так как находится в сечении 4-4 (т.е. на опоре), то:

Принимаю

Принимаю

длина проекции наклонного сечения, на которой учитывается работа поперечных стержней.

Принимаем

Проверяем условие прочности в конце наклонного сечения.

; условие не выполняется. Вычисляю шаг S_w, исходя из условия:

. Принимаю

 

Проверяю условие прочности в конце наклонного сечения.

, условие выполняется.

 

На пролете: , отсюда следует, что

ВСТАВИТЬ «ПОПЕРЕЧНОЕ АРМИРОВАНИЕ РИГЕЛЯ»

 

3.6. Стык ригеля с колонной.

Стык ригеля с колонной выполняем жестким на ванной сварке выпусков его верхних надопорных стержней со специальными стыковыми стержнями длиной 150 мм, эти стыковые стержни аналогично свариваются с заранее забетонированными в колонну стержнями, диаметр примем равным диаметру надопорных стержней ригеля. В дальнейшем такой стык забетонируется.

 

3.7Построение эпюры материалов

Крайний и средний ригель армируют двумя сварными каркасами, часть продольный стержней каркаса обрывают в соответствии с изменениями огибающей эпюры моментов и строят так называемую эпюру материалов (эпюру арматуры), которая представляет собой эпюру фактических изгибающих моментов, воспринимаемых ригелями при их принятых геометрических размерах, классе бетона, арматуры и характере армирования.

Обрыв арматурных стержней производят с целью экономии рабочей арматуры, при этом в пролете ригелей обрывают не более 50% рабочей арматуры и до грани свободной опоры, так и до грани промежуточной опоры (на колонну) доводят не менее двух стержней.

Эпюру материалов строят исходя из условия равновесия

; ;

1) Момент, воспринимаемый сечением при полном армировании нижней растянутой зоны крайнего ригеля

2) Момент, воспринимаемый сечением при обрыве второго ряда арматуры нижней растянутой зоны крайнего ригеля

3) Момент, воспринимаемый сечением при полном армировании нижней растянутой зоны среднего ригеля

 

 

4) Момент, воспринимаемый сечением при обрыве второго ряда нижней арматуры среднего ригеля

5) Момент, воспринимаемый сечением при полном армировании верхней растянутой зоны крайнего ригеля

6) Момент, воспринимаемый сечением при обрыве второго ряда арматуры верхней растянутой зоны крайнего ригеля

7) Момент, воспринимаемый сечением при конструктивном армировании верхней растянутой зоны крайнего ригеля

8) Момент, воспринимаемый сечением при полном армировании верхней растянутой зоны среднего ригеля

9) Момент, воспринимаемый сечением при обрыве второго ряда арматуры верхней растянутой зоны среднего ригеля

 

ВСТАВИТЬ «ЭПЮРА АРМАТУРЫ»

 

Для обеспечения прочности по наклонным сечениям ригеля на действие изгибающего момента обрываемые стержни должны быть заведены за место теоретического обрыва, которое принимается максимальным из двух значений

1)

2)

3) – теоретическое место сварки

4)

Место теоретического обрыва – место пересечения эпюры материалов и эпюры огибающих моментов.

– поперечная сила в месте теоретического обрыва.

Колонна