72
Рис. 34. Конструктивная и расчетная схемы ригеля, эпюры M и Q, эпюра материалов
78
Значения коэффициентов ξ и α0 ограничиваются соответственно величинами 0,35 и 0,289 в опорном сечении.
По принятым значениям параметров сечения ригеля проверяется условие
0,25 о |
|
|
М |
|
0,289, |
(76) |
R |
b h2 |
100 |
||||
|
|
b |
0 |
|
|
|
где h0 = (h – a) полезная (рабочая) высота сечения ригеля, см; здесь h – принятая высота сечения ригеля, см; b – ширина сечения ригеля, см (см. рис. 32); а = 5…6 см при расположении арматуры в два ряда; а = 3…4 см при расположении арматуры в один ряд (см. рис. 32); М – наибольший по абсолютной величине опорный изгибающий момент, Н∙см.
При 0,25 > α0 и α0 > 0,289 необходимо изменить значения параметров сечения b и h с кратностью 5 см с соблюдением рекомендуемых (см. рис. 32) соотношений высоты и ширины ригеля.
Сечение продольной арматуры крайнего пролета ригеля подбирается по изгибающим моментам в двух нормальных сечениях: в пролете на расстоянии 0,425∙l0 от свободной опоры и на первой промежуточной опоре. В среднем пролете – в трех нормальных сечениях: в середине пролета, на опоре и в сечении №6 на действие отрицательного момента. Если в сечении №6 отрицательного момента нет, то нужно принимать без расчета конструктивное армирование верхней зоны ригеля в виде двух стержней диаметром 12…14 мм класса А-III.
Подбор требуемого сечения арматуры проводится в следующем порядке:
1) вычисляется α0: 0 |
|
|
М |
|
, |
R |
b h2 |
100 |
|||
|
|
b |
o |
|
|
где М – изгибающий момент в соответствующем сечении; 2) по табл. 7 определяется относительное плечо внутренней пары сил ν;
3) определяется требуемая площадь сечения продольной
М
арматуры, см2: АS1 ho Rs 100 ;
4) по сортаменту табл.8 подбирается необходимое количество стержней арматуры с площадью AS ≥ AS1 и диаметром не менее 12 мм.
79
74
Рис.35. Коэффициенты β для изгибающих моментов
80
Количество стержней и их расположение принимаются в соответствии с рекомендациями рис. 33. Если в опорном сечении принято три стержня , то они объединяются в горизонтальный каркас распределительными стержнями с шагом 2b, но не более 600 мм [2] и диаметром согласно табл. 9.
5.4.3. Расчет прочности наклонных сечений
Расчет поперечной арматуры ведется для наклонных сечений с максимальной поперечной силой. Все основные положения расчета прочности сечений приведены в рекомендациях по проектированию панели перекрытия.
Расчет выполняем в следующем порядке:
из условия свариваемости с продольной арматурой в вертикальных каркасах (см. табл. 9) назначается минимальный диаметр поперечных стержней dw и класс;
назначается шаг поперечных стержней, см, максимально возможный из конструктивных требований (см. рис. 25), но не более
Smax |
0,75 |
b2 |
R |
b h2 |
0 100 |
|
|
|
bt |
|
|
, |
(77) |
||
|
|
Q |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
где h0 – расстояние от нижней грани до центра тяжести верхней рабочей арматуры; b2 = 2 – для тяжелого бетона; Q – поперечная сила, Н;
определяется погонное усилие, Н/см, воспринимаемое хомутами:
qsw |
Rsw |
Asw |
100 |
; |
|
(78) |
||
|
|
|
s |
|
|
|||
проверяется условие (77) [2]: |
|
|
|
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|||
qsw |
Rbt |
b3 |
b 100 |
, |
(79) |
|||
|
2 |
|
||||||
|
|
|
|
|
|
|
||
где b3 = 0,6 для тяжелого бетона.
Уточняются диаметр и шаг поперечных стержней, если условие
(79)не удовлетворяется;
определяется величина поперечной силы, Н, воспринимаемой хомутами и бетоном в наклонном сечении:
Qwb 2 |
b2 Rbt |
b h02 qsw 100 ; |
(80) |
проверяется условие Q Qwb . |
|
(81) |
|
|
81 |
|
|
При невыполнении условия (81) изменяют диаметр и шаг хомутов, добиваясь его соблюдения.
Прочность наклонных сечений по изгибающему моменту обеспечена при условии надлежащей анкеровки продольных стержней на свободных опорах [п. 3.4.5] и заведения обрываемых стержней за места теоретического обрыва, согласно эпюре материалов на длину lan.
Прочность наклонной полосы между трещинами на действие главных сжимающих напряжений проверяется согласно условию
|
|
|
|
|
Q 0,3 w1 b1 Rb b h0 100. |
(82) |
Коэффициент w1, учитывающий влияние хомутов, определяется |
||||||
по формуле w1 |
1 5 w и принимается не более 1,3, |
|
||||
где |
Es |
; w |
|
Asw |
|
|
|
|
. |
|
|||
|
b s |
|
||||
E |
|
|||||
|
b |
|
|
|
|
|
Коэффициент b1 определяется по формуле
b1 1 Rb ,
где β = 0,01 – для тяжелого бетона;
Rb – призменная прочность бетона, МПа.
При несоблюдении условия (82) необходимо увеличить размеры сечения и повторить расчет ригеля заново.
5.4.4.Построение эпюры материалов
Вцелях экономии арматурной стали часть продольных стержней обрывается в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов.
Для оценки экономичности армирования и прочности сечений ригеля строится эпюра материалов. Ординаты эпюры материалов вычисляются как моменты внутренних сил в рассматриваемых сечениях ригеля (см. рис. 34).
Для построения эпюры материалов в крайнем пролете ригеля необходимо определить 4 значения несущей способности следующих сечений:
несущая способность Ми1 сечения в средней части ригеля на действие положительных моментов (сеч. 2-2 на рис. 33) (рабочая арматура определена в п. 5.4.2);
82