6.4. Расчет армирования

Расчет армирования ригеля производится в соответствии с требованиями СНиП/1/. Арматура в ригеле подбирается как для изгибаемого железобетонного элемента прямоугольного или таврового сечения.

Для обеспечения условий образования пластических шарниров следует соблюдать конструктивные требования:

проектирование конструкции выполняется из условия не разрушения сжатой зоны бетона от главных сжимающих напряжений;

армирования производится из условия ξ=x/h₀≤0.35;

высота сечения ригеля при обеспечении условия ξ=x/h₀≤0.35 уточняется выражением

(28)

где M₁- изгибающий момент на грани колонны перераспределенной эпюры,M₁=M-Q(h_К/2)(рис.16);M- момент на опоре;Q- поперечная сила на опоре (максимальное значение слева или справа от нее);h_К- высота сечения колонны в плоскости каркаса.

Рис.16. Схема принятия расчетного момента M₁по грани колонны.

Подбор сечения арматуры выполняется по алгоритму, приведенному в приложении 2. В результате расчета необходимо получить сечение рабочей арматуры в четырех нормальных сечениях:

в первом пролете;

в средних пролетах;

на первой промежуточной опоре;

на средних опорах.

Расчет по наклонному сечению производится по алгоритму, приведенному в приложении 3. Рассчитывают поперечную арматуру в трех наклонных сечениях:

у крайней опоры;

у первой промежуточной опоры слева;

у первой промежуточной опоры справа.

Армирование ригеля выполняется плоскими или пространственными сварными каркасами и сетками (рис.17). Каркасы устанавливаются в ребрах ригеля, сетки размещаются в полках. Суммарная площадь стержней рабочей арматуры принимается не менее расчетной. Геометрические параметры каркасов должны соответствовать конструктивным требованиям армирования изгибаемых элементов сварными изделиями /1/, и возможность качественной укладки и уплотнения бетонной смеси (пп.5.11, 5.12/1/).

6.5. Конструирование армирования

6.5.1. Эпюра материалов

С целью экономичного расходования арматуры при конструировании армирования ригеля строится эпюра материалов. Она представляет собой эпюру фактических изгибающих моментов воспринимаемых сечением по длине конструкции. Эпюра материалов характеризует места расчетного обрыва и определяет конструктивную длину продольной арматуры.

Эпюра материалов, располагается снаружи эпюры изгибающих моментов, не пересекает ее.

Алгоритм построения эпюры материалов.

Определяется фактический изгибающий момент относительно сжатой зоны, который воспринимается стержнями принятой арматуры:

(29)

где z_b=ηh₀- плечо внутренней пары,η≈0,85 характеристика высоты сжатой зоны бетона.

Изгибающий момент определяется для всех сечений, где можно уменьшить количество стержней продольной арматуры.

На эпюре моментов откладываются в масштабе ординаты , которые соответствуют фактической несущей способности сечений ригеля (рис.18). На участках, где сечение арматуры имеет постоянное значение, эпюра материалов будет постоянна и изобразится горизонтальной линией.

Рис.17. Армирование сечения ригеля

Каркас 3, 4 пролетный; каркас 6, 7 опорный;

Рис.18. Эпюра материалов

Пересечение горизонтальных линий с эпюрой изгибающих моментов определяет места теоретического обрыва стержней (точки а, б). При обрыве стержней на эпюре материалов образуется ступенька.

Определяется длина заделки l_an обрываемых стержней за сечение теоретического обрыва.

, мм (30)

, мм

где - коэффициенты характеризующие напряженное состояние бетона, поверхность арматуры (табл.37/1/);=200, 250 мм- минимальная длина анкеровки (табл.37/1/);d- диаметр арматуры, мм.

Обрыв стержней за сечением, где они не требуются по расчету производится, также при выполнении условия:

, мм (31)

, мм

где Q- поперечное усилие в местах теоретического обрыва арматуры, кН;q_sw– усилие в хомутах на единицу длины элемента в пределах наклонного сечения (прил.3).