 |
|
Расчет прочности по наклонным сечениям
Расчет ригеля производится на воздействие поперечных сил.
Расчет элементов при действии поперечных сил должна обеспечить прочность:
– по бетонной полосе между наклонными сечениями (п. 3.30 [3]);
– на действие поперечной силы по наклонному сечению (п. 31 [3]).
Расчет ригеля по полосе между наклонными сечениями
Расчет прочности бетона на сжатие по полосе между наклонными сечениями производим из условия:
, где Q принимается на расстоянии не менее h0 от опоры Q = Qmax– q¢ × h0, Qmax – поперечная сила на опоре.
Расчет прочности на действие поперечной силы по наклонному
сечению
Максимально допустимый шаг поперечных стержней у опор в соответствии с п. 5.21 [3] s £ 0,5 h0 и не более s £ 300 мм. Кроме того, в соответствии с п. 3.35 [3] максимальный шаг поперечной арматуры 
.
Расчет изгибаемых элементов по наклонному сечению производят из условия
, (98)
где Q – поперечная сила принимается в нормальном сечении на расстоянии С от опоры, при этом следует учитывать возможность отсутствия временной нагрузки на приопорном участке длиной С; 
– поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении; 
– поперечная сила, воспринимаемая поперечными стержнями в наклонном сечении.
Поперечную силу определяют по формуле
(99)
где
; (100)
С – длина проекции наиболее опасного наклонного сечения.
Усилие определяют по формуле
(101)
где 
– усилие в поперечных стержнях на единицу длины элемента, равное
(105)
где 
– площадь сечения поперечных стержней в сечении ригеля; 
= 0,25ds, ds – наибольший диаметр продольной арматуры; С0 – длина проекции опасной наклонной трещины, принимаемая равной С, но не более 2h0.
Значение принимают не более 2,5 
и не менее 
.
При 
(103)
и
.
Длина проекции невыгоднейшего наклонного сечения С определяется следующим образом.
При расчете на действие равномерно распределенной нагрузки q¢ значение С принимают равным 
, но если 
или 
, следует принимать 
(п. 3.32 [3]). Здесь отношение 
принимают не менее 0,25, а значение q¢ при сплошной, равномерно распределенной нагрузке равно q¢ = q; если нагрузка q¢ включает в себя временную нагрузку, которая приводится к эквивалентной по моменту равномерно распределенной нагрузки qv тогда q1 = q' – 0,5 qv.
При этом в условии (98) принимают
(104)
Здесь 
– поперечная сила в опорном сечении.
По конструктивным требованиям 5.12 [3] С £ Sw = 0,5h и не более 300 мм.
Армирование ригеля
На основании расчета нормальных сечений подбираются диаметр и количество продольных рабочих стержней. При этом необходимо иметь в виду, сколько и какие каркасы будут установлены в сечении. Следует стремиться к наименьшему количеству разных каркасов и избегать применения более 2 разных диаметров продольных рабочих стержней в одном пролете. Рекомендуемые диаметры стержней 14¸32 мм.
Диаметр поперечных стержней из условия сварки должен быть не менее 0,25 ds наибольшего диаметра продольного рабочего стержня. При двухсторонней приварке продольной арматуры диаметр поперечных стержней следует повысить на одну ступень. Монтажная арматура, как правило, выполняется из стали класса А240, диаметр ее должен быть не менее диаметра поперечных стержней.
При высоте поперечного сечения ригеля h ³ 70 см следует предусматривать дополнительные продольные стержни, привариваемые к поперечным стержням по высоте каркаса не реже чем через 40 см. Площадь поперечного сечения этих стержней должна составлять не менее 0,1 % площади поперечного сечения бетона, имеющего размер, равный по высоте элемента расстоянию между этими стержня, по ширине – половине ширины ригеля, но не более 200 мм.
В соответствии с эпюрой изгибающих моментов часть продольных рабочих стержней может быть не доведена до опор и оборвана в пролете. При расположении рабочей арматуры в два ряда следует обрывать верхние стержни.
Местом теоретического обрыва стержней считается сечение, где несущая способность обеспечивается оставшимися стержнями. Если при двухрядном расположении рабочей арматуры в каркасах верхние стержни обрываются, то несущая способность оставшихся стержней определяется следующим образом:
(105)
где 
– площадь поперечного сечения оставшихся стержней; 
– расстояние от сжатой грани сечения до центра тяжести оставшейся арматуры;
– высота сжатой зоны; (106)
несущая способность всех стержней в сечении равна
(107)
где As – площадь поперечного сечения всех стержней; h0 – полезная высота сечения при учете всей арматуры
при 
По найденным значениям моментов [M1] и [M2] строится эпюра материалов.
Анкеровка оборванных стержней lан не менее 15ds и 200 мм п. 5.33 [3].