ГлавнаяРазноеАрмирование ригеля

4.7 Конструирование арматуры ригеля. Армирование ригеля


4.2.7. Расчет поперечной арматуры ригеля

Цель расчета – назначить диаметр и шаг поперечных стержней(хомутов) в сварных арматурных каркасах.

Расчет выполняется из условия прочности наклонных сечений ригеля на действие поперечной силы Q в соответствии с Нормам [1, пп.3.29¸3.32]. При этом расчетные сечения необходимо принимать в местах действия наибольших поперечных усилий(в пределах каждого пролета), а также в местах изменения шага хомутов(то есть на расстоянии³ 0,25loi

от опор в пределах каждого пролета). Например, в трехпролетном ригеле это должны быть сечения, в которых действуют поперечные силыQA,max, QB,maxлев, QB,maxправ., а также расположенные на расстоянии 0.25lo1, 0.75 lo1 в первом пролете и на расстоянии 0.25lo2 от опоры во втором пролете.

Допускается в последних трех расчетных сечениях (то есть в местах изменения шага хомутов) выполнять лишь проверку прочности на действие поперечной силыQi, которая действует в отмеченных местах, а не расчет требуемого шага хомутов. При этом шаг хомутов

в средней зоне по длине ригеля следует предварительно

принять в соответствии с

требованиями Норм [1, п. 5.27]. Если проверка покажет, что

условие прочности не

выполняется, следует отступить от опоры немного большее расстояние, чем 0.25×loi до тех пор, пока условие прочности выполнится при соответствующем значении поперечной силыQi. Найденное таким образом место и будет местом изменения шага хомутов, которое отвечает условию Норм, то есть находится от опоры на расстоянии³ 0,25×loi. В отличие от задачи расчета требуемого шага хомутов такая задача проще, потому она и предлагается для отмеченных мест.

Расчет требуемого шага хомутов для опорных сечений ригеля нужно выполнять по алгоритму табл. 3.5 последовательно на действие каждой указанной поперечной силы:

QA,max, QB,maxлев, QB,maxправ.

4.2.8. Конструирование ригеля

Конструирование ригеля выполняется с помощьюэпюры материалов, которая позволяет рационально расположить продольную арматуру по длине ригеля в соответствии с огибающей эпюрой моментов.

Цель построенияэпюры материалов- найти места обрыва части продольных стержней конструкции в соответствии с огибающей (объемлющей) эпюрой моментов, то есть те места, где они (часть стержней) уже не требуются по условию прочности.

Построение эпюры материалов выполняется на миллиметрованном листе бумаги формата А3, где предварительно должны быть построены объемлющие эпюры моментов и поперечных сил.

За счет того, что в курсовом проекте рекомендуется компоновать симметричный ригель, то для трехпролетного ригеля эпюра материалов может быть построена для полутора пролетов, а для двухпролетного – для одного пролета. Армирование многопролетного ригеля также выполняется симметричным относительно оси симметрии по длине.

Следует иметь в

виду, что эпюра материалов строится

графо-аналитическим

методом, то есть часть

ее параметров подсчитывается аналитически,

другая находится

studfiles.net

6 Конструирование арматуры ригеля

Стык ригеля с колонной выполняют на ванной сварке выпусков верхних надопорных стержней и сварке закладных деталей ригеля и опорной консоли колонны в соответствии с рис.3.

Рисунок 3. Конструкции стыков сборного ригеля с колонной

1) арматурные выпуски из ригеля и колонны; 2) ванная сварка; 3) вставка арматуры; 4) стальные закладные

Рисунок 4. Определение обрыва стержней в пролете

Ригель армируют двумя сварными каркасами, часть продольных стержней каркасов обрывают в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов и по эпюре арматуры (материалов). Обрываемые стержни заводят за место теоретического обрыва на длину заделки W.

Рассмотрим сечения первого пролета.

1) На средней опоре арматура 236 А-III, с площадью Аs=20,36см2; =Аs/bho=20,36/2556=0,015;

=Rs/Rb=0,015365/19,5=0,29; =0,855;

М =RsАsh0 = 36520,360,85556(100)10-5 = 356 кНм .

В месте теоретического обрыва арматура 2 12 А-III с Аs=2,26 см;

= Аs/bho = 2,26/2556 = 0,0016; = 0,06;  = 0,97;

М = Rs Аsh0 = 3652,260,9756(100)10-5=45 кНм ;

Поперечная сила в этом сечении Q =149 кН.

Поперечные стержни 10 А-III в месте теоретического обрыва стерж-ней 236 сохраняют с шагом s=20 см; qsw=RswAsw/s=25500·1,57/20=2002Н/см.

Длина анкеровки W1=Q/2·qsw+5d=149000/22002+53,2= 53,2см < 20d = =72 см. Принимаем W1=72 см.

2) Арматуру в пролете принимаем 425 А-III, с площадью Аs=19,63см;

=Аs/bho=19,63/2554=0,015;

=Rs/Rb=0,015365/19,5=0,29; =0,855;

М =RsАsh0 = 36519,630,85554(100)10-5 = 331 кНм .

В месте теоретического обрыва пролетных стержней остается арматура 225 А-III с Аs=9,82 см;

=9,82/25·54=0,0073; =0,0073·365/19,5= 0,14,  = 0,93 ;

М = Rs Аsh0 = 365·9,82·0,93·54·(100)·10-5 = 180 кНм .

Поперечная сила в этом сечении Q = 134 кН; qsw=2002 Н/см .

Длина анкеровки W2=Q/2qsw+5d=134000/2·2002+5·2,5=46см<20d=50 см. Принимаем W2=50 см.

3) Поперечная сила в этом сечении Q=152 кН;

W3=Q/2qsw+5d=152000/2·2002+5·2,5= 48,9см < 20d=50 см;

Принимаем W3= 50 см.

4) На крайней опоре арматура 232 А-III, с площадью Аs=16,08см2; =Аs/bho=16,08/2556=0,0115;

=Rs/Rb=0,0115365/19,5=0,22; =0,89;

М=RsАsh0=36516,080,8956(100)10-5=292 кНм .

Поперечная сила в этом сечении Q=240 кН.

Поперечные стержни 10 А-III в месте теоретического обрыва стерж-ней 236 сохраняют с шагом s=20 см; qsw=2002 Н/см.

Длина анкеровки W4=Q/2·qsw+5d=240000/22002+53,2= 76см > 20d = 64 см. Принимаем W4=76 см.

7 Конструктивная схема монолитного перекрытия

Проектируем монолитное ребристое перекрытие с продольными главными балками и поперечными второстепенными балками (рис. 5). Второстепенные балки размещаются по осям колонн и в третях пролета главной балки, при этом пролёты плиты между осями рёбер равны 9/3=3 м.

Предварительно задаёмся размерами сечений балок:

- главная балка h=l/15=900/15=60см;b=25cм.

- второстепенная балка h=l/13=600/13=45cм,b=20см.

Рисунок 5. План монолитного перекрытия

studfiles.net

4.7 Конструирование арматуры ригеля

В целях экономии арматуры один ряд стержней обрывают, не доведя до опор, так как арматура рассчитана на максимальный момент в середине пролета. Уточняем расстояние до центра тяжести всей арматуры и арматуры, доводимой до опор. Арматуру размещаем в соответствии с конструктивными требования прил. 9[4]. Обрываем верхний ряд стержней. Определяем момент, который воспринимают оставшиеся стержни:

По приложению 2 определяем

Н

Определяем момент, воспринимаемый всей арматурой:

По приложению 2 определяем

Н

Определяем расстояние до точек теоретического обрыва верхнего ряда стержней . Изгибающий момент на расстояниеот опоры.

; − точки теоретического обрыва верхнего ряда арматурных стержней. Стержни заводятся за точки теоретического обрыва на величину:

где − поперечная сила в точке теоретического обрыва;

−интенсивность наружного армирования в точке теоретического обрыва

−диаметр обрываемого стержня (мм)

Н

м

м

Назначаем м

Рисунок 11 – Армирование ригеля

Кроме расчета ригеля по первой группе предельных состояний в стадии эксплуатации необходимо также выполнить расчет в стадии изготовления, монтажа и по второй группе предельных состояний. Данные расчеты схожи с расчетом продольного ребра ребристой плиты, описанным выше, и подробно приведены в [8]. В случае не удовлетворения условиям второй группы предельных состояний ригель рекомендуется запроектировать предварительно напряженным.

5 Расчет сборной железобетонной колонны

5.1 Исходные данные

Рассчитать и сконструировать колонну среднего ряда общественного четырёх этажного трех пролётного здания с плоской кровлей. Высота этажа Н=4м. Сетка колонн 96м. Верх фундамента заглублен ниже отметки пола на 0,6м. здание возводится вIV климатическом районе по снеговому покрову. Здание с полным каркасом. Членение колонн поэтажное. Стыки колонн располагаются на высоте 0,6 м от уровня верха плиты перекрытия. Класса бетона В 30, продольная арматура стержневая горячекатаная класса A 300. Колонна предназначена для возведения здания II класса ответственности и эксплуатируется в нормальных условиях: помещение отапливаемое, окружающая среда неагрессивная, влажность воздуха не более 75%.

5.2 Определение нагрузок и усилий

Таблица 11. Нормативные и расчетные нагрузки на колонну

Вид нагрузки

Нормативная нагрузка, Н/м2

Коэффициент надежности по нагрузке γf

Расчетная нагрузка

От покрытия

Постоянная

От рулонного ковра в три слоя

От ЦПС при t=20 мм; ρ=2000кг/м

От утеплителя при b=120мм; ρ= 400 кг/м

От пароизоляции в один слой

От панели перекрытия

От ригеля bp = 40 см; hp = 100 см

От венткоробов и трубопроводов

120

400

480

40

2083

1125

500

1,2

1,3

1,2

1,2

1,1

1,1

1,1

144

520

576

48

2291

1238

550

Итого постоянных

4748

--

5367

Временная (снег)

1500

1,4

2100

В том числе кратковременная

Длительная (30%)

1050

450

1,4

1,4

1470

630

Всего от покрытия

6248

--

7476

Перекрытие:

постоянные нагрузки:

От пола

От сборной Ж/Б плиты

От ригеля

1570

2083

1125

--

1,1

1,1

2000

2291

1238

Итого

4778

--

5529

Временная

Длительная

кратковременная

8000

2500

1,2

1,2

9600

3000

Всего от перекрытия

15278

--

18129

Грузовая площадь от перекрытий и покрытия при сетке колонн 9х6 равна 54 м2.

Сечение колонны предварительно принимаем bc x hc = 40 х 40 см.

Длина колонн второго - четвёртого этажей:

l0 = Hf = 4 м

Длина колонны первого этажа с учетом защемления колонны в фундаменте:

l0 = h2 = (4+1,2)·0,7 = 3,64 м.

Собственный расчетный вес колонны на один этаж:

второго – пятого этажей:

G0 = bchcHfργf, где

bc и hc – размеры сечения колонны, м;

Hf – высота колонны, м;

ρ – плотность материала колонны;

γf – коэффициент надежности по материалу.

G0 = 0,40,44251,1 = 17,6 кН

первого этажа:

G01 = 0,40,4 (4+1,2)251,1 = 22,88 кН

Таблица 12. Подсчёт расчётной нагрузки на колонну

Этаж

Расчетная нагрузка от покрытия и перекрытия, кН

Собственный вес колонн, кН

Расчетная суммарная нагрузка, кН

длительная

кратковременная

длительная Nld

Кратковременная Ncd

полная

Nl

4

324,32

79,38

17,6

341,92

79,38

421,3

3

1465,61

241,38

35,2

1500,81

241,38

1742,19

2

2606,9

403,38

52,8

2659,7

403,38

3063,08

1

3748,19

565,38

75,68

3823,87

565,38

4389,25

studfiles.net

3.8 Конструирование арматуры ригеля

Стык ригеля с колонной выполняют на ванной сварке выпусков верхних надопорных стержней и сварке закладных деталей ригеля и опорной консоли колонны. Ригель армируют двумя сварными каркасами, часть продольных стержней каркасов обрывают в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов и по эпюре арматуры (материалов). Обрываемые стержни заводят за место теоретического обрыва на длину заделки W.

Эпюру арматуры строим по последовательности:

1) определяем изгибающие моменты М, воспринимаемые в расчетных сечениях, по фактически принятой арматуре;

2) устанавливаем графически на огибающей эпюре моментов по ординате Мместа теретического обрыва стержней;

3) определяем длину анкеровки обрываемых стержней W=Q/(2*qsw)+5*d>20*d, причем поперечную силуQв месте теоретического обрыва стержня принимаем соответствующему изгибающему моменту сечении.

Рисунок 3 – Армирование ригеля

Рассмотрим сечение первого пролета. На средней опоре арматура с Аs=16,08cм2;

;

;;

В месте теоретического обрыва арматура сАs=2,26 см;

;

;;

поперечная сила в этом сечении Q=320,75 кН; поперечные стержни

в месте теоретического обрыва стержней сохраняют с шагомs=27 см;qsw=Rsw*Asw/s=953,9 Н/см; длина анкеровкиW1=320750/2*953,9+5*3,2=184 см> 20*d=20*3.2=64cм.

Арматуру в пролете принимаем сАs=15,21cм2;

;

;;

В месте теоретического обрыва арматура с Аs=9.82 см2;

;

;;

поперечная сила в этом сечении Q=79,3 кН; поперечные стержни

в месте теоретического обрыва стержней с шагомs=50 см;qsw=Rsw*As/s=953,9 Н/см; длина анкеровкиW2=79300/2*953,9+5*2,5=54 см >20*d=20*2,5=50cм.

На крайней опоре арматура с Аs=9,82 см2;

;

;;

В месте теоретического обрыва арматура сАs=2,26 см;

;

;;

поперечная сила в этом сечении Q=320,75 кН; поперечные стержни

в месте теоретического обрыва стержней сохраняют с шагомs=27 см;qsw=Rsw*Asw/s=953,9 Н/см; длина анкеровкиW3=320750/2*953,9+5*3,2=184 см> 20*d=20*3.2=64cм.

В месте теоретического обрыва арматура сАs=9.82 см2;

;

;;

поперечная сила в этом сечении Q=75,85 кН; поперечные стержни

в месте теоретического обрыва стержней с шагомs=50 см;qsw=Rsw*As/s=953,9 Н/см; длина анкеровкиW4=75850/2*953,9+5*2,5=52 см >20*d=20*2,5=50cм.

4 Расчет многопролетной плиты монолитного перекрытия

Монолитное ребристое перекрытие компонуют с поперечными главными балками и продольнными второстепенными балками. Второстепенные балки размещаются по осям колонн и в пролете балки, при этом пролеты плиты между осями ребер равны 9/3=3м.

Предварительно задаются размером сечения балок: главная балка h=l/12=600/12=50cм,b=25 см; второстепенная балкаh=l/15=600/15=40 см,b=20 см.

4.1 Сбор нагрузок

Таблица 3- Сбор нагрузок

Вид нагрузки

Нормативная

нагрузка, Н/м2

Коэффициент

надежности по

нагрузки

Расчетная нагрузка, Н/м2

Пост.

-от собств. веса плиты,

δ=60 мм, ρ=2500 кг/м3;

-цем. расвора, δ=20 мм, ρ=220 кг/м3;

-кер. плитки, δ=13 мм, ρ=1800 кг/м3

2000

440

230

1,1

1,3

1,1

2200

572

253

Итого:

g=3025

Врем.

19000

1,2

v=22800

Расчетный пролет плиты равен расстоянию в свету между гранями ребер l0=2-0.2=1.8 м, в продольном направленииl0=6-0,25=5,75 м. Отношение пролетов 5,75/1,8=3,2>2 - плиту рассчитываем как работающую по короткому направлению. Принимаем толщину плиты 8 см.

Полная расчетная нагрузка:

g+v=3025+22800=25825 Н/м2.

Для расчета многопролетной плиты выделяют полосу шириной 1 м, при этом расчетная нагрузка на 1 м длины плиты 25825 Н/м. С учетом коэффициента надежности по назначению здания нагрузка на 1 м - 25825*0,95= =24534 Н/м.

Изгибающие моменты определяют как для многопролетной плиты с учетом перераспределения моментов. Момент в средних пролетах и на средних опорах:

М=(g+v)*l02/16=24534*1,82/16=4968,2 Н*м.

Момент в первом пролете и на первой промежуточной опоре:

М=(g+v)*l02/11=24534*1,82/11=7226,4 Н*м.

Средние пролеты плиты окаймлены по всему контуру монолитно связанными с ними балками и под влиянием возникающих распоров изгибающие моменты уменьшают на 20%, если h/l>1/30. При 8/180=1/22,5>1/30 - условие выполняется. Тогда момент в средних пролетах и на средних опорах:

М=4968,2*0,8=3974,56 Н*м.

Момент в первом пролете и на первой промежуточной опоре:

М=7226,4*0,8=5781,12 Н*м.

Рисунок 4 - Огибающая эпюра моментов плиты перекрытия

studfiles.net

Конструирование ригелей

Сборные ригели, как правило, выполняются с полками для опирания на них плит перекрытий так, чтобы верх плит примерно совпадал с верхом ригеля. Такое расположение полок увеличивает вес ригелей по сравнению с ригелями, спроектированными под опирание плит поверху. Однако это уменьшает высо­ту перекрытий, что приводит при одинаковых высотах этажей «в свету» к эко­номии на стенах, перегородках, лестницах и эксплуатационных затратах..

Однако для каркасов открытых этажерок под технологическое оборудо­вание, где высота сооружения не имеет значения, применяются ригели пря­моугольного сечения или таврового сечения с полкой в верхней зоне, кото­рые позволяют уменьшить влияние кручения при односторонней нагрузке.

Сборные ригели пролетами 6 м и более, как правило, проектируются с на­прягаемой нижней арматурой, а при меньших пролетах - с ненапрягаемой ар­матурой. При небольших нагрузках, характерных для общественных и жилых зданий, ригели пролетом 6-7 м также могут быть с ненапрягаемой арматурой.

Ригели монолитных перекрытий проектируются сечением прямоуголь­ной формы с монолитно связанными с ними плитами или второстепенными балками. Арматура в таких ригелях чаще всего ненапрягаемая.

При высоте сечения ригеля более 700 мм у боковых граней должны ставиться продольные стержни диаметром 8-10 мм с расстояниями между ними не более 400 мм.

Поперечная арматура ригелей обычно представляет собой вертикаль­ные хомуты (поперечные стержни). При этом их шаг на отдельных участках принимается разным с увеличением от опоры к середине пролета (с умень­шением поперечной силы).

Хомуты, как правило, принимаются в виде 2-3 плоских сварных карка­сов, связанных поверху и понизу горизонтальными стержнями. При этом, если имеют место заметные крутящие моменты (например, в крайних риге­лях или при расчетных нагрузках в примыкающих пролетах, различающих­ся более чем в 2 раза), эти стержни привариваются к продольным стержням точечной сваркой сварочными клещами или с помощью скоб, приваривае­мых к хомутам дуговой сваркой протяженными швами длиной не менее 6dw. При отсутствии условий для сварки, а также при вязаных пространст­венных каркасах вертикальные и горизонтальные хомуты должны быть за­гнуты с перепуском не менее 30dw.

При отсутствии заметного кручения горизонтальные соединительные стержни могут либо привариваться точечной сваркой к вертикальным стержням, либо в виде шпилек привязываться к продольным стержням (рис. 7.25). В последнем случае следует обеспечить монтажную жесткость каркаса приваркой косых стержней, планок и т.п. Кроме того, соедини­тельные стержни также могут привариваться к продольным стержням кар­каса точечными прихватками (тип КЗ по ГОСТ 14098-91) с соблюдением технологии, исключающей пережег продольных стержней.

Пространственные арматурные каркасы при отсутствии кручения

 а - при соединительных стержнях, привариваемых к вертикальным стержням; б - при шпильках, привязываемых к продольным стержням; 1 - шпилька

Шаг соединительных стержней может превышать шаг хомутов, но дол­жен быть не более 600 мм.

Продольные стержни сварных и вязаных каркасов принимаются диаметром не более 0,8 диаметра хомутов.

Расположение отгибов, опре­деляемое эпюрой изгибающих момен­тов в ригеле

1 - эпюра материалов; 2 - огибающая эпюра моментов

Хомуты, поставленные по расчету, должны иметь шаг не более 0,5/г0 и не более 300 мм. В местах, где прочность наклон­ных сечений может быть обеспе­чена одним бетоном (т.е. при Q≤0,5Rbtbh0), шаг хомутов мо­жет быть увеличен до 0,75/г0, но не более 500 мм.

Если при расчете пролет­ных сечений ригелей учитыва­ется верхняя сжатая арматура, то для предотвращения ее вы­пучивания хомуты, а также верхние соединительные гори­зонтальные стержни должны иметь шаг не более 15 d, где d - диаметр сжатых стержней.

Для монолитных ригелей в качестве поперечной арматуры могут ис­пользоваться также отгибы продольной верхней или нижней арматуры. На­чало отгиба в растянутой зоне должно отстоять от нормального сечения, в котором отгибаемый стержень используется по расчету, не менее чем на 0,5h0, а конец отгиба должен быть расположен не ближе того нормального сечения, в котором отгиб не требуется по расчету (рис выше).

ros-pipe.ru

Неразрезной ригель

Неразрезной ригель многопролетного перекрытия представляет собой элемент рамной конструкции. При свободном опирании концов ригеля на наружные стены и равных пролетах ригель можно рассматривать как неразрезную балку. При этом возможен учет пластических деформаций, приводящих к перераспределению и выравниванию изгибающих моментов между отдельными сечениями.

Исходные данные:

Шаг колонн в продольном направлении, м 5.90

Шаг колонн в поперечном направлении, м 7,00

Число пролетов в поперечном направлении 4

Врем. нормат. нагр. на перекрытие, кН/м2 5.00

Пост. нормат. нагр. от массы пола, кН/м2 1,2

Класс бетона для сборных конструкций В30

Класс арматуры сборных ненапрягаемых конструкцийА-II

Тип плиты перекрытия <КРУГ.>

Вид бетона для плиты тяжелый

Влажность окружающей среды 80 %

Класс ответственности здания I

Решение.

Назначаем предварительные размеры поперечного се­чения ригеля. Высота сечения h=(1/10... 1/12)=(1/10... 1/12)7000=600 мм. Ширина сечения ригеляb=(0,3 ... 0,4)h=250 мм. Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м длины ригеля. Ширина грузовой полосы на ригель равна шагу колонн в про­дольном направлении здания 5,9 м.

Постоянная нагрузка на ригель будет равна: от перекрытия (с учетом коэффициента надежности по назначе­нию здания γn = 1) 4,26∙5,9∙1=25,13 кН/м;

от веса ригеля (сечение 0,25 × 0,60 м, плотность железобетона q = 25 кН/м3, с учетом коэффициентов надежности γf= 1,1 и γn = 1,0), 0,25∙0,60∙25∙1,1∙1,0=4,125кН/м.

Итого: g=25,13+4,125=29,26 кН/м.

Временная нагрузка (с учетом γn = 1,0) ν = 6∙5,9∙1,0 = 35,4 кН/м.

Полная нагрузка q = g + ν = 29,26+35,4=64,66 кН/м.

В результате диалога с ЭВМ получены уточненные размеры сечения ригеляb=250 мм, h=550 мм и ординаты огибающих эпюрМ и Q.

Характеристики бетона и арматуры для ригеля. Бетон тяжелый, класса В30, γb2=1(при влажности 80 %), Rb = 17 ∙ 1 = 17 МПа, Rbt = 1,2 ∙ 01=1,2МПа. Продольная рабочая арматура класса A-II, Rs=280 МПа. По приложению IV для элемента из бетона класса В30 с арматурой класса A-II при γb2 = 1 находим R = 0,409 и ξR= 0,573.

Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продоль­ной оси. Принимаем схему армирования ригеля согласно лист 4.

Рис.6. К подбору продольной арматуры в ригеле

а – сечение в пролете; б – сечение на опоре

Сечение в пролете (рис. 6,а), M = 291 кН∙м, h0 = 550-60=490мм. Подбор продольной арматуры производим согласно п. 3.18 [3].

Вычисляем m = M/(Rbbho2) = 291 • 106/( 17 • 250 • 4902) = 0,285 < R=0,409, следовательно, сжатая арматура не требуется. По приложению IV при αm=0,285 находим ζ=0,828, тогда требуемую площадь растянутой арматуры определим по формуле As = M/(Rsζho) = 291• 106/(280 • 0,828 • 490) = 2561,58 мм2.

Принима­ем 6 ø 25A-II(Аs= 2945 мм2).

Сечение на опоре (рис. 7, б), М = 198кН • м, h0 = 550 — 45 = 505 мм,

m = 198 • 106 / (17 • 250 • 5052) = 0,183 < R = 0,409; ξ=0,898; тогда

Аs = 198 • 106/(280• 0,898 • 505) = 1559,34 мм2.

Принимаем 2ø32 A-II (Аs = 1609 мм2).

Монтажную арматуру принимаем 2ø12 A-II (As = 226 мм2).

Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси,

Qmax=245,7 кН, q1 = q = 64,66 кН/м (Н/мм).

Определим требуемую интенсивность поперечных стержней из арматуры класса A-I (Rsw = 175 МПа, Es =210000 МПа) согласно п. 3.33, б [3], принимая в опорном сечении h0=512 мм (рис. 5, б)

По формуле (52) [3] при φf= 0 и φb2 = 2 получим

Mb= φb2 (1+ φf)Rbtbh02= 2 • 1,2 •250 • 5122 = 157,29• 106 Н • мм = 157,3 кН • м.

Находим . Так как Qb1/0,6 = 336,17кН > Qmax= 245,7 кН, то требуемую ин­тенсивность поперечных стержней определим по формуле:

Поскольку (Qmах – Qb1)/(2h0) = (245,7 – 201,7)/(2•0,512)= 42,97 кН/м > qsw=31,29 кН/м, то принимаем qsw=42,97 кН/м.

Проверяем условие (57) [3]: Qb,min = φb3Rbtbh0 = 0,6 • 1,2 • 250 • 512 = 92,16 кН; так как qsw = 42,97 кН/м < Qb,min/(2h0) = 92,16/(2•0,512)=90 кН/м, то корректируем значениеqsw, по формуле:

Согласно п. 5.27 [2], шаг s1, у опоры должен быть не более h/3 = 550/3 = 183 мм и 500 мм, а в пролете — 3/4h = 412 мм и 500 мм. Максимально допустимый шаг у опоры по п. 3.32 [2] будет равенSmax = φb4Rbtbh02/Qmax = 1,5 • 1, 2 • 250 • 5122/(245,7 • 103) = 480,12 мм.

Принимаем шаг поперечных стержней у опоры s1= 180 мм, а впролете s2 = 400 мм, отсюда Аsw = qsws1/Rsw = 68,32 • 180 / 175 = 70,27 мм2; принимаем в поперечном сечении два поперечных стер­жня диаметром по 8 мм А1 с учетом диаметра продольной арматуры (Аsw = 101 мм2).

Таким образом, принятая интенсивность поперечных стержней у опоры и в пролете будет соответственно равна: qswl = RswAsw/sl = 175 • 101 / 180 = 98,2 Н/мм; qsw = 175• 101/400 = 44,2 Н/мм.

Проверим условие (57) [3]. Так как qsw1 = 98,2 Н/мм > Qb,min/(2hо) = 90 Н/мм, а qsw2 = 44,2 Н/мм < Qb,min/(2h0) = 90 Н/мм, то, согласно п. 3.34 [3], для вычисления ℓ1, (длины участкаригеля с интенсивностью поперечных стержней qsw1) корректируем значения Мb и Qb,min по формулам:

Мb = 2h02qsw2φb2/φb3 = 2 • 5122•44,2• 2/0,6 = 77,2 кНм;

Qb,min= 2h0qsw2=2•512 • 44,2 = 45,26 кН.

Вычисляем .

Поскольку q1 = 64,66 Н/мм < l,56qswl — qsw2 = 1,56 • 98,2 – 44,2 = 109 Н/мм,

с вычисляем по формуле:

но не более (φb2/φb3)h0 = 1,71 м. Принимаем с = 1,71 м, тогда ℓ1 будет равно:

Тогда L1 = ℓ1 + 0,2 м = 1,76 + 0,2 = 196м > 1/4ℓ = (1/4)7 = 1,75м. (рис. 8)

Принимаем Ll= 1,75 м.

Проверяем прочность по наклонной полосе ригеля между на­клонными трещинами: μw = Asw/(bs) = 101/(250 • 180) = 0,0022; α = Еs/Еb = 210 000/32 500 = 6,46;φw1 = 1 + 5αμw = 1 + 5 • 6,46 • 0,0022 = 1,07; φb1= 1 - βRb = 1 - 0,01 • 17= 0,83; тогда 0,3φw1φb1Rbbh0= 0,3• 1,07• 0,83• 17• 250• 512 = 579,75кН > Qmax = 245,7 кН, следовательно, прочность наклонной полосы обеспечена.

Построение эпюры материалов выполняем с целью рационально­го конструирования продольной арматуры ригеля в соответствии с огибающей эпюрой изгибающих моментов (рис. 7, а).

Рис. 7. К построению эпюры материалов ригеля:

а – огибающие эпюры MиQи эпюра продольной арматуры, б – д – расчетные сечения для определения изгибающих моментов по фактически принятой арматуре

Определяем изгибающие моменты, воспринимаемые в расчетных сечениях, по фактически принятой арматуре.

Сечение в пролете с продольной арматурой 3ø25 A-II (рис. 7, б) Аs = 1472,7 мм2; х = RsAs/(Rbb) = 280 • 1473/(17 • 250) = 97,04 мм, ζ = x/h0 = 97,04/512=0,19 < ζR = 0,573.

Тогда М=RsАs(hо- 0,5x) = 280 • 1473 • (512 — 0,5 • 97,04) = 191,16 кН • м. Сечение в пролете с продольной арматурой 6ø25 A-II (рис. 7, в), А =2945мм2;х = 280 • 2945/( 17• 250) = 194,02мм,ζ = 194,02/482 = 0,403 <ζR= 0,573; тогда M = 280 • 2945(482 - 0,5 • 194,02) = 317,5 кН • м.

Сечение в пролете с арматурой в верхней зоне 2ø12 A-II (рис. 7, г), As = 226 мм2; х = 280 • 226/(17• 250) = 14,9 мм; М = 280 • 226(508 - 0,5 • 14,9) = 31,67 кН•м.

Сечение у опоры с арматурой в верхней зоне 2ø32 A-II (рис. 7, д) As = 1609мм2; х = 280 • 1609/(17• 250) = 106 мм, ζ = 106/502 = 0,211 < ζR = 0,573;

тогда М = 280 • 1609(502 - 0,5 • 106) = 202,28 кН • м.

Пользуясь полученными значениями изгибающих моментов, гра­фическим способом находим точки теоретического обрыва стержней и соответствующие им значения поперечных сил (рис. 7, а).

Вычисляем необходимую длину анкеровки обрываемых стержней для обеспечения прочности наклонных сечений на действие изгиба­ющих моментов в соответствии с п. 3.46 [3].

Для нижней арматуры по эпюре Qграфическим способом находимпоперечную силу в точке теоретического обрыва стержней диамет­ром 25 мм Q = 104,06кН, тогда требуемая длина анкеровки будет равна W1 = Q/(2qsw) + 5d= 104,06 • 103/(2 • 98,2) + 5 • 25 = 512 мм = 51,2см.

Для верхней арматуры у опоры диаметром 32 мм при Q = 91,12кН соответственно получим wb = 91,12 • 103/(2 • 98,2) + 5 • 32 = 464 мм = 46,4 см.

Рис.7.1.Эпюра М (кНм) продольной арматуры неразрезного ригеля в среднем пролете.

studfiles.net

Презентация на тему: Рис. 15.14. Армирование ригеля

1 – точки теоретического обрыва рабочих стержней 7 в пролете; 2 – то же рабочих стержней 3 на опоре; 3 – рабочие стержни на опоре; 4 – хомуты; 5 – стыковые закладные детали на опоре; 6 – арматура подрезки; 7 – рабочие стержни в пролете

Рис. 17.15. Схемы усилий в стыке ригелей

а – условная; б – расчетная; 1 – колонны; 2 – ригели

Различают 2 типа стыков: шарнирный и жесткий.

В практике широко распространен шарнирный стык благодаря простоте при изготовлении и монтаже по сравнению с жестким

Рис. 15.16. Шарнирный стык ригелей

1 – стыковая полоска; 2 – закладные пластины поверху ригеля; 3 – закладные пластинки колонны; 4 – инвентарные монтажные уголки; 5 – шов замоноличивания; 6 – анкерные болты

В жилищном строительстве применяют бесконсольный жесткий стык ригелей (с использованием монтажного столика из швеллеров). Такой стык полностью воспринимает поперечные силы бетонными шпонками, образующимися при замоноличивании стыка.

Рис. 17.17. Жесткий бесконсольный стык ригелей

а – общий вид; б – вид сбоку; 1 – выпуски нижней арматуры; 2 – бетон замоноличивания; 3 – выпуски верхней арматуры; 4 – выпуски

из колонны стыковых стержней; 5 – нижняя закладная деталь колонны; 6 – сонтажный столик из швеллеров; 7 – шпоночные пазы

Жесткий стык ригелей, совмещенный со стыком колонны, упрощает и удешевляет монтаж, т.к. снижает количество монтажных узлов. Основной недостаток – высокая металлоемкость.

Рис. 15.18. Совмещенный стык ригелей и колонн

1 – стальная накладка; 2 – сварка; 3 – шов замоноличивания; 4 – монтажные уголки; 5 – закладные

детали

4. Расчет коротких консолей

Рис. 15.19. Армирование консоли колонны

5. Расчет на продавливание

Расчет на продавливание плитных конструкций (без поперечной арматуры) должен производиться из условия

F Rbtum h0

где F - продавливающая сила;

- коэффициент, принимаемый равным для бетона:

тяжелого

1,00

мелкозернистого

0,85

легкого

0,80

um - среднеарифметическое значений периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды, образующейся при продавливании в пределах рабочей высоты сечения.

6. Расчет по прочности сечений, работающих на изгиб с кручением

Элементы прямоугольного сечения

При расчете элементов на кручение с изгибом должно соблюдаться условие:

T 0,1Rb b2 h

studfiles.net