Результат (с пояснениями)
Несущая способность М |
4416603,0 кгс∙см |
|
Х (высота сжатой зоны) |
17,3484 см |
|
XL (нижняя граница отыскания) |
17,3481 см |
|
XG (верхняя граница отыскания) |
17,3488 см |
|
sum s (суммарное усилие в арматуре) |
93211,8 кгс |
|
NB (усилия сжатия в бетоне) |
93213,2 кгс |
|
Столбец σs - 3750 |
(напряжения |
|
7178,23 |
|
|
3750 |
в арматуре в рядах, |
|
6648,75 |
сверху вниз) |
|
Прочность достаточна. Резерв 6,25%.
Результаты проверки на ПЭВМ показали корректность выполненного расчетного анализа (в скобках результаты проверки на ПЭВМ):
высота сжатой зоны бетона 17,20 см (17,35 см);
коэффициент условия работы в преднапряженной арматуре
γs6 = 1,038 (7178,23/6950 = 1,033);
несущая способность сечения
Ми = 44,33 тс∙м (44,17∙10-5 кгс∙см).
Прочность наклонных сечений
Ригель свободно опирается на скрытую консоль колонны, размещенную в его подрезке, поэтому у опоры ригель является элементом с резко меняющейся высотой сечения [6, пп. 3.48; 3.49].
Для ригелей с подрезками на опорах производится расчет по поперечной силе для наклонных сечений, проходящих у опоры консоли, образованной подрезкой. При этом в расчетные формулы вводится рабочая высота h01 короткой консоли ригеля (рис. 64). Таким образом, в качестве расчетного принимается прямоугольное сечение с размерами b x h1, в котором действует поперечная сила Q от полной расчетной нагрузки (Q = Qmax).
Вертикальные стержни (4Ø14АIII) закладной детали СМН – 2 установлены в соответствии с [2, п. 5.58]. Если напрягаемая арматура располагается сосредоточено у нижней грани, то для предотвращения образования продольной трещины у торца необходимо установить дополнительную поперечную арматуру.
148
Сечение этой арматуры должно быть в состоянии воспринимать не менее 20% усилия в продольной напрягаемой арматуре нижней зоны опорного сечения:
As 0,2 Rsp Asp 0,2 6950 15,2 5,63 см2. Rs 3750
Приняты 4Ø14АIII с As = 6,16 см2; дополнительная поперечная арматура надежно заанкерена по концам.
Рис. 64. Опорный участок ригеля с подрезкой
Из минимума правой части формулы [2, (84)] формируется условие необходимости установки поперечной арматуры по расчету:
Qb3(1 n)Rbtbh01,
внашем случае (Qmax – см. статический расчет)
Q Qmax 26950 кгс > 0,6 ∙ 11,97 ∙ 30 ∙ 27,5=5925 кгс,
где Rbt = 13,3 ∙ 0,9 = 11,97 кгс/см2 [2, табл. 13; 15]; отсюда следует, что поперечное армирование в ригеле установлено по расчету, причем максимальный шаг хомутов определяется из того же условия [2, (84)].
Smax Rbtbh012 /Q 11,97 30 27,52 /26950 10,08 см.
Принятый шаг поперечных стержней (S = 75 мм) удовлетворяет как вышеполученному требованию, так и [2, п. 5.27].
Погонная несущая способность хомутов (Rs = 3000 кгс/см2;
Аs = 0,785 ∙ 2 = 1,57см2; [2, формула (81)]):
149
qs Rs As /S 3000 1,57/7,5 628 кгс/см.
Длина проекции опасной наклонной трещины ([2, формула (80)])
|
b2 |
(1 |
n |
|
f |
)R bh2 |
|||
С0 |
|
|
|
bt |
01 |
, |
|||
|
|
|
|
qs |
|
|
|
||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где п = 0 – отсутствие продольных сил (в том числе условия предварительного обжатия) в наклонном сечении, проходящем через входящий угол подрезки;
f = 0 – отсутствие сжатых полок;
b2 = 2.
|
2 11,97 30 27,52 |
||
С0 |
|
29,4 см. |
|
628 |
|||
|
|
||
Поперечное усилие, воспринимаемое бетоном сжатой зоны при срезе ([2, формула (76)]),
Qb b2(1 n f )Rbtbh02 ,
C
где С = 30 см (целое число шагов хомутов).
Qb 2 11,97 30 27,52 18105 кгс. 30
Несущая способность наклонного сечения
Qb Qs Qb qs C0 18105 628 29,4
36568 кгс > Qbmax 26950 кгс.
Условие прочности на действие поперечной силы [2, формула (75)] выполняется даже без учета наклонной арматуры.
В ригелях с подрезками у концов устанавливаются дополнительные хомуты и отгибы для предотвращения горизонтальных трещин отрыва у входящего угла подрезки. Эти хомуты и отгибы должны удовлетворять условию [6, формула (80)]:
Rs As 1 Rs As,inc sin
где h01, h02 – рабочая высота сечения короткой консоли подрезки и вне ее; дополнительных хомутов, расположенных
Q(1 h01 ),
h02
ригеля соответственно в Аs 1 – площадь сечения у конца подрезки; As,inc
площадь сечения отгибов, проходящих через входящий угол подрезки
(2Ø14АIII, As,inc = 3,08 см2).
150
Участок ригеля у подрезки длиной 155 см (см. рис. 64) предназначен для размещения закладной детали СМН – 2 и не снабжен поперечной арматурой каркаса СКР – 8; функции поперечного армирования на этом участке выполняют анкера закладной детали СМН – 2 4Ø14АIII. В таком случае площадь сечения дополнительных хомутов можно определить по формуле
As 1 (Rs As qs l)/ Rs ,
где Аs = 6,16 см2 площадь сечения 4Ø14АIII;
l = 15,5 см – длина зоны размещения СМН – 2.
As 1 (3750 6,16 628 15,5)/3750 3,56 см2.
Проверка условия [6, формула (80)], (h02 = 39,5):
3000 3,56 3000 3,08sin45 17212кгс > 26950(1 – 27,5/39,5) = = 8187 кгс; условие выполняется.
Перед выполнением проверки прочности наклонного сечения, проходящего через входящий угол подрезки, на действие изгибающего момента следует удостовериться на достаточность заведения за конец подрезки продольной растянутой арматуры в короткой консоли, образованной подрезкой (2Ø25АIII, см. рис. 64). Длина заведения должна быть не менее:
во-первых, lan [2, п. 5.14] или [6, п. 5.44]:
lan ( an Rs an)d and или 250 мм,
Rb
где d = 25 мм диаметр заводимой арматуры;
ап = 0,70; λап = 11; λап = 20; Rs = 3750 кгс/см2;
Rb = 199 кгс/см2 (без учета γb2).
|
|
lan |
(0,70 |
3750 |
11)25 605мм > 20 ∙ 25 мм; |
|||
|
|
|
||||||
|
|
|
|
199 |
|
|
|
|
|
во-вторых, 0 [6, п. 3.49]: |
|
|
|||||
|
|
|
2(Q Rs As 1 Rs As,inc |
sin ) |
||||
|
0 |
|
|
|
|
|
|
a0 10d, |
|
|
|
|
qs |
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
где а0 – см. рис. 64, 65; а0 = 7 см; θ = 45°; d = 2,5 см;
Q = 26950 кгс – см. выше.
0 2(26950 3000 3,56 3000 3,08 sin45 )
628
7 10 2,5 63,01 см = 630,1 мм;
151
принятая в проекте длина заведения (800 мм, см. рис. 64) удовлетворяет приведенным выше требованиям.
Расчет по прочности наклонного сечения, проходящего через входящий угол подрезки, на действие изгибающего момента производится из условия:
M Ms Ms Ms,inс,
где М – момент в наклонном сечении с длиной проекции с на продольную ось элемента; Ms; Ms ; Ms,inc – моменты, воспринимаемые соответственно продольной и поперечной арматурой, а также отгибами, пересекаемыми рассматриваемым наклонным сечением, относительно противоположного конца наклонного сечения (в отсутствии отгибов Ms,inc = 0).
Рис. 65. Расчетная схема наклонного сечения на действие момента
Продольная арматура короткой консоли подрезки представлена горизонтальными стержнями, привариваемыми к опорной закладной детали ригеля, что обеспечивает ее надежную анкеровку на опоре, а значит и возможность учета с полным расчетным сопротивлением.
Невыгоднейшее значение длины проекции с определяется по несколько измененной формуле [6, п. 3.45]:
с |
Q Rs As,inc |
sin |
|
|
|
, |
|
qs |
|
||
|
|
|
|
152