Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси - Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания

Расчет ригеля по прочности при действии поперечных сил производится на основе модели наклонных сечений [3]. Ригель опирается на колонну с помощью консолей, скрытых в его подрезке, т. е. имеет место резко изменяющаяся высота сечения ригеля на опоре. При расчете по модели наклонных сечений должны быть обеспечены прочность ригеля по бетонной полосе между наклонными сечениями, по наклонному сечению на действие поперечной силы и изгибающего момента. 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. Таким образом, в качестве расчетного принимаем прямоугольное сечение с размерами b Ч h1 = 200Ч400 мм, в котором действует поперечная сила Q=81 кН от полной расчетной нагрузки. Рабочая высота сечения ригеля в подрезке составляет h01=300мм, вне подрезки h0=520мм, в средней части пролета - 500 мм.

При диаметре нижних стержней продольной рабочей арматуры ригеля dS=20 мм с учетом требований п. 10.3.12[1] назначаем поперечные стержни (хомуты) Ш10 А500. Их шаг на приопорном участке предварительно принимаем по конструктивным соображениям sW1=10 см, что в соответствии с п.10.3.12 [1] не превышает 0,5h01=15 см и 30 см. Значения прочностных характеристик бетона класса В20, входящие в расчетные зависимости, принимаем с учетом коэффициента условий работы.

Расчет ригеля по бетонной полосе между наклонными трещинами производится из условия:

;

КН,

Т. е. принятые размеры сечения ригеля в подрезке достаточны.

Проверяем, требуется ли поперечная арматура по расчету, из условия:

,

,

Поэтому необходим расчет поперечной арматуры.

Находим погонное усилие в хомутах для принятых выше параметров поперечного армирования ASw =157 мм2 (2Ш10 А500), RSw =300 МПа, sW1 = 100 мм:

Расчет ригеля с рабочей поперечной арматурой по наклонному сечению производится из условия:

Где с - длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента, - коэффициент, принимаемый равным 1,5 (п. 8.1.33 [1])

Находим наиболее опасную длину проекции наклонного сечения:

Которая должна быть не более 2h0=800 мм.

С учетом этой величины условие () преобразуем к виду:

,

Т. е. условие прочности ригеля по наклонному сечению в подрезке при действии поперечной силы соблюдается.

Необходимо также убедиться в том, что принятый шаг хомутов не превышает максимального шага хомутов, при котором еще обеспечивается прочность ригеля по наклонному сечению между двумя соседними хомутами, т. е.

Выясним теперь, на каком расстоянии от опор в соответствии с характером эпюры поперечных сил в ригеле шаг поперечной арматуры может быть увеличен. Примем, согласно п.10.3.13 [1], шаг хомутов в средней части пролета равным что не превышает 500 мм.

Погонное усилие в хомутах для этого участка составляет:

Что больше минимальной интенсивности этого усилия, при которой поперечная арматура учитывается в расчете:

Условие соблюдается.

При действии на ригель равномерно распределенной нагрузки q=g1+v1 длина участка с интенсивностью усилия в хомутах qSw,1 принимается не менее значения l1, определяемого по формуле:

.

Поскольку с1?2h0=1000 мм, то принимаем с1=803,06 мм.

кН/м.

Длина участка с интенсивностью усилия в хомутах qSw,1 не менее

,

И не менее l0/4=5430/4=1358 мм.

В ригелях с подрезками у концов последних устанавливаются дополнительные хомуты и отгибы для предотвращения горизонтальных трещин отрыва у входящего угла подрезки. Эти хомуты и отгибы должны удовлетворять условию:

.

Для рассматриваемого примера со сравнительно небольшим значением поперечной силы примем дополнительные хомуты у конца подрезки в количестве 2Ш10 А500 с площадью сечения ASw 1=157 мм2 отгибы использовать не будем. Тогда проверка условия дает:

Т. е. установленных дополнительных хомутов достаточно для предотвращения горизонтальных трещин отрыва у входящего угла подрезки.

Похожие статьи




Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси - Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания

Предыдущая | Следующая