Розрахунок нормальних перерізів ригелю на згинальний момент.

Розрахунок ведеться аналогічно панелі перекриття з врахуванням відсутності переднапруження в арматурі.

Гранична відносна висота стиснутої ділянки бетону:

,

де (для бетону С 16/20);

(для арматури А400С без врахування переднапруження).

Для визначення необхідної площі арматури слід врахувати, що стиснута ділянка в середині прольотів (де знак моментів M „ + ”) буде знаходитися біля верхньої грані балки (рис. 3.11,а), над опорами (де знак M „ - ”) – біля нижньої грані.

Виключенням може бути значення , яке розраховується для середини прольоту, але може мати знак „ - ”, в такому випадку стиснутою буде нижня грань.

Рис. 3.11. Розташування стиснутої ділянки бетону та робочої арматури при: а) М>0; б) М<0.

 

Захисний шар бетону:

,

де

Прив’язка 1-го роду робочої арматури до грані (рис. 3.12):

.

Якщо робоча арматура буде встановлюватися в 2 ряди, то (рис. 3.12):

,

де .

Рис. 3.12. Прив’язка робочої арматури.

Розрахунок нормального перерізу І (ІІІ):

,

де (2-хрядне розташування робочої арматури).

Відповідні табличні коефіцієнти (додаток В):

;

.

Висота прямокутної епюри стискаючих напружень:

.

Необхідний переріз робочого армування:

,

Відповідне армування: 4Ø25 А400С з (приймається для зварних каркасів в межах Ø12…32 мм).

Розрахунок нормального перерізу В (С):

;

; ;

;

;

відповідне армування: 4Ø25 А400С з .

Розрахунок нормального перерізу ІІ:

;

; ;

;

;

підбираємо: 4Ø22 А400С з .

У випадку відсутності тимчасового навантаження в середньому прольоті в перерізі ІІ діятиме згинальний момент . Якщо (як у нашому випадку), то додатковий розрахунок не потрібен, адже розтягнутою завжди буде тільки нижня грань, при цьому, конструктивно ставиться 2Ø12 А400С. Якщо , то в такому випадку розтягнутою може бути й верхня грань. Наприклад, при необхідний переріз верхньої арматури у ІІ прольоті визначається (аналогічно іншим розрахункам):

(однорядне армування);

;

; ;

;

підбираємо 2Ø16 А400С з (Ø стрижня рекомендується в даному випадку приймати не менше 12 мм).

 

Розрахунок похилих перерізів на поперечну силу.

Розрахунок ведеться аналогічно панелі перекриття з врахуванням відсутності переднапруження.

Опора А (D):

, (3.12)

де – товщина ригелю без полиць;

;

;

( – площа розтягнутої арматури в перерізі А, яка прийметься рівною при відсутності часткового обриву нижньої арматури, що й прийнято в прикладі);

(для С 16/20);

(переднапруження відсутнє);

;

.

,

тобто поперечне армування необхідне за розрахунком.

Попередньо визначаємо крок поперечної арматури на приопорних ділянках (1/4 довжини ригеля при рівномірно розподіленому навантаженні):

(при );

приймаємо (з рекомендованого ряду 100; 125; 150; 200; 250 мм).

При поперечне армування конструктивно ставиться й в інших частинах ригелю з кроком не більше :

мм;

приймаємо (при встановленні поперечного армування конструктивно його крок може перевищувати 250 мм).

, (3.13)

де при відсутності переднапруження;

при .

, тоді ;

.

В ригелі встановлюємо 2 основних несучих каркаси, отже буде 2 ряди поперечної арматури. Відповідно переріз одного стрижня:

,

підбираємо Ø12 А240С з ;

.

, (3.14)

де ;

;

;

.

Отже:

.

 

Опора В (С):

Всі параметри у формулі (3.12) зберігаються, як для опори А (D), тому несуча здатність бетонного перерізу однакова:

Корекції у порівнянні з можливі при відповідній зміні повздовжнього робочого армування та його розташування відносно грані ригелю. При цьому відповідним чином слід скорегувати величини , та визначити з їх врахуванням.

;

.

Таким чином, поперечне армування необхідне за розрахунком і з правої, і з лівої сторони опори.

Враховуючи відповідність конструктивних рішень середнього та крайніх ригелів (висота h та розрахункова висота d), кроки поперечної арматури приймаємо аналогічно:

;

.

Для лівої сторони опори В:

;

;

,

підбираємо 2Ø14 А240С (для 2-х каркасів) з .

Для правої сторони опори В:

,

;

.

Підбираємо 2Ø14 А240С з .

Обидва значення знаходяться в межах допустимих значень, визначених раніше:

.

Параметри поперечного армування приймаються симетрично (відповідно, для опорних ділянок А та D; В та С; а також прольотних частин крайніх ригелів).

Необхідний переріз для конструктивного поперечного армування в прольотах приймається, як мінімально допустимий (за формулою (3.14)):

,

,

тоді , підбираємо 2Ø12 А240С з .