Расчет ригеля по прочности при действии поперечных сил

Расчет ригеля по прочности ведется на основе моделей наклонных сечений.

Ригель опирается на колонну с помощью консолей, 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 производится расчет по поперечной силе для наклонных сечений, проходящих у опоры консоли, образованной подрезкой. При этом в расчетные формулы вводится рабочая высота короткой консоли ригеля. Таким образом, в качестве расчетного принимаем прямоугольное сечение с размерами , в котором действует поперечная сила от полной расчетной нагрузки. Рабочая высота сечения ригеля в подрезке составляет , вне подрезки (у опор) , в средней части пролета .

При диаметре рабочих продольных стержней продольной рабочей арматуры ригеля с учетом требований соотношений диаметров стержней назначаем поперечные стержни(хомуты) А400. Их шаг на приопорном участке предварительно принимаем по конструктивным соображениям , что в соответствии с СП не превышает и 30 . Значения прочностных характеристик бетона класса В25, входящие в расчетные зависимости, принимаем с учетом коэффициента условий работы .

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

,

- коэффициент принимаемый равным 0,3. Проверка этого условия дает:

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

Проверяем, требуется ли поперечная арматура по расчету из условия:

поэтому расчет поперечной арматуры необходим.

Находим погонное усилие в хомутах для 2 8 А400 ,

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

,

где - поперечные силы, воспринимаемые соответственно бетоном и поперечной арматурой в наклонном сечении, которые находятся по формулам:

где с – длина проекции наклонного сечения на продольную ось элемента, - коэффициент, принимаемый равным 1,5.

Находим наиболее опасную длину проекции наклонного сечения, равную:

Опасная проекция должна быть не менее и не более . С учетом этой величины условие преобразуем к виду:

, т.е. условие прочности выполняется.

Шаг хомутов не должен превышать 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 шаг хомутов в средней части пролета равным , что не превышает 500мм. Погонное усилие в хомутах для этого участка составляет:

что не меньше минимальной интенсивности этого усилия, при которой поперечная арматура учитывается в расчете:

Условие > для опорных участков ригеля соблюдается с еще большим запасом.

При действии на ригель равномерно распределенной нагрузки длина участка с интенсивностью усилия в хомутах принимается не менее значения , определяемого по формуле:

и не менее ;

где ;

;

>2 , то принимаем

,

;

Принимаем участок с равным

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 прочности:

Устанавливать отгибы не будем, применим только дополнительные хомуты в количестве А500С с площадью поперечного сечения , отгибы использовать не будем. Тогда проверка условия прочности дает:

Расчет по прочности наклонного сечения, проходящего через входящий угол подрезки, на действие изгибающего момента производится из условия:

;

где - момент в наклонном сечении с длиной проекции «с» на продольную ось элемента;

- моменты, воспринимаемые соответственно продольной и поперечной арматурой, а также отгибами, пересекаемыми рассматриваемым наклонным сечением. Данный расчет не производим.