Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного каркасного здания

Определение усилий в ригеле
Значения максимального изгибающего момента и поперечной силы вычисляем по формулам:
М = q LPO2 /8 = 5,17х4,62 /8 = 13,67 тм,
Q = q LPO /2 = 5,17х4,6/2 = 11,89 т.
Характеристики прочности бетона и арматуры для ригеля: - бетон тяжелый класса В30, расчетное сопротивление при сжатии R b =173 кг/см2, при растяжении R bt =11,7 кг/см2, Приложение А, γ b1 = 0,9 (п.5.1.10[1]); - арматура продольная рабочая класса А400, расчетное сопротивление R s = 3550 кг/см2, поперечная рабочая арматура класса А240, R sw =1730 кг/см2 , Приложения Б,В (табл.5.8[1]).
Рабочая высота сечения ригеля: h0 = h – 5см = 46 – 5 = 41 см, ширина b = 20 см.
Расчет прочности нормальных сечений ригеля на действие изгибающего момента
Расчет ведем для сечения с одиночной арматурой:
α_m=M/(γ_b1∙R_b∙b∙〖h_0〗^2 ), (2.4)
Относительная высота сжатой зоны:
ξ=1-√(1-2α_m ) , (2.5)
Высота сжатой зоны:
х = ξ ‧ h0 . (2.6)
Граница сжатой зоны проходит в узкой части сечения ригеля, следовательно, расчет ведем как для сечения с одной арматурой.
α_m=1367000/(0,9*173*20*41^2 )=0,261<α_R=0,390 ,
ξ=1-√(1-2*0,261)=0,309<ξ_R=0,531 ,
х = 0,309*41 = 12,66 см .
Неравенство выполняется, поэтому площадь сечения растянутой арматуры определяем по формуле:
A_s=(γ_b1∙R_b∙b∙ξ∙h_0)/R_s , (2.7)
A_s=(0,9*173*20*0,309*41)/3550=11,11 см2.
По найденной площади сечения растянутой арматуры по сортаменту подбираем 4 стержня Ø20 А400, As=12,6 см2. Площадь сжатой арматуры As1 принимаем конструктивно: 2 стержня Ø10 А400, As1=2,262см2.
Расчет прочности наклонных сечений ригеля на действие поперечных сил.
Ригель опирается на колонну с помощью коротких консолей, скрытых в его подрезке, т.е. высота ригеля на опоре h1=30см, а рабочая высота h01=27см.
Наклонные сечения принимают у опоры консоли, образованной подрезкой. Расчетным сечением ригеля является bxh1=20x30 см. Диаметр поперечных стержней (хомутов) принимаем 2 Ø8мм А240, их шаг на приопорном участке длиной 4560/4=1140 мм предварительно принимаем Sw=10 см, что < 0,5h01 = 13,5 см и < 30 см.
Проверка прочности бетонной полосы между наклонными трещинами:
Q≤φ_b1∙γ_b1∙R_b∙b∙h_01 , (2.8)
где φb1 = 0,3.
Q=0,3∙173∙20∙27=28026>14480кг ,
значит принятые размеры ослабленного сечения ригеля в его подрезке достаточны.
Следует проверить требуется ли поперечная арматура по расчету из условия:
Q≤Q_(b min)=0,5∙γ_b1∙R_bt∙b∙h_01, (2.9)
Q_(b min)=0,5∙11,7∙20∙27=2843.1кг<12850 кг ,
q_sw=(R_sw∙A_sw)/S_w , (2.10)
q_sw=(1730∙1,01)/10=174,73 кг/см .
Поперечную силу, воспринимаемую поперечной арматурой в наклонном сечении, определим по формуле, кг:
Q_sw=φ_sw∙q_sw∙c , (2.11)
где φsw = 0,75;
с – длина проекции наклонного сечения, принимаемая:
с≤2∙h_01=2∙27=54 см,
Q_sw=0,75∙174,73∙54=7077 кг .
Поперечную силу, воспринимаемую бетоном в наклонном сечении, определим по формуле, кг: