3.2 Расчёт ригеля на прочность по сечениям, наклонным к продольной оси

На этом этапе необходимо выполнить расчёт ригеля по полосе между наклонными трещинами, подбор поперечной арматуры для ригеля крайнего пролёта второго этажа. Все необходимые усилия для расчёта были получены на этапе 2.

Расчёт монолитного ригеля по полосе между наклонными трещинами выполняем согласно п. 3.30 [3].

1. Геометрические параметры поперечного сечения ригеля: , , , , (см. рис. 10). Рабочая высота сечения бетона: .

2. Характеристики бетона: .

Расчётная перерезывающая сила согласно результатам расчётов по этапу 2 .

3. Определяем предельную поперечную силу в сечении, нормальном к продольной оси ригеля:

.

4. Проверяем условие :

.

Прочность элемента по полосе между наклонными трещинами обеспечена.

Требуется произвести расчёт по прочности на действие поперечной силы по наклонному сечению.

Проверку прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси, на действие поперечной силы выполняем согласно п. 3.31 – 3.42 [3].

1. Геометрические параметры поперечного сечения ригеля – см. расчёт по полосе между наклонными сечениями.

2. Характеристики бетона: . По табл. 2.2 [3] определяем расчётное сопротивление бетона по прочности на растяжение: . С учётом коэффициента , принимаемого по п. 2.8 [3], .

Т. к. диаметр продольной растянутой арматуры каркаса К-1 составляет , наименьший допустимый диаметр стержней поперечного направления из условия свариваемости составляет . Класс поперечной арматуры назначаем А240, – по табл. 5.8 [1].

Количество поперечных стержней принимаем равным количеству продольных – 6 шт. Тогда площадь сечения шести стержней поперечной арматуры диаметром составит .

Шаг поперечных стержней на опоре, согласно п. 5.21 [3], назначается из условий:

, ;

.

Принимаем шаг поперечных стержней на опоре – кратно .

Шаг поперечных стержней в пролёте, согласно п. 5.21 [3], назначается из условий:

, ;

.

Принимаем шаг поперечных стержней в пролёте – кратно .

Расчётная перерезывающая сила согласно результатам расчётов по этапу 2 , значение полной расчётной нагрузки на ригеля от перекрытия с учётом его собственного веса равно (см. результаты расчёта этапа 1).

3. Определяем значение :

.

4. Интенсивность установки поперечных стержней на опоре ( ) и в пролёте ( ) составляет:

;

.

5. Находим длину проекции наклонного сечения:

.

6. Проверяем условия , :

,

– условия не выполняются, и, согласно п. 3.32 [3], значение не корректируем.

7. Проверяем условие :

– условие выполняется.

8. Значение принимаем .

9. Длину проекции наклонной трещины принимаем равной :

.

10. Проверяем условие :

– условие выполняется.

11. Значение принимаем равным .

12. Поперечная сила, воспринимаемая хомутами в наклонном сечении:

.

13. Поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении:

.

14. Поперечная сила в наклонном сечении с длиной проекции от внешних сил принимается в сечении, нормальном к продольной оси элемента, проходящем на расстоянии от опоры, и определяется по формуле:

.

15. Проверяем условие :

– условие выполняется, прочность элемента по сечениям, наклонным к продольной оси обеспечена.

При уменьшении интенсивности хомутов от опоры – к пролёту с до , вызванном увеличением шага поперечных стержней, длину участка с интенсивностью хомутов следует принимать не менее пролёта монолитного ригеля и не менее значения , определяемого в зависимости от :

.

Т. к. , согласно п. 3.34 [3], значение определяем по формуле:

;

где .

Проверяем условие :

– условие выполняется.

.

С учётом ширины площадки опирания ригеля на наружные кирпичные стены ( – см. общие сведения о сборно-монолитном перекрытии, этап 1), значение составит: . Значение необходимо принимать не менее пролёта ригеля, что составляет .

Окончательно длину участка с интенсивностью хомутов назначаем кратно шагу поперечных стержней на опоре: , кратно .

Дополнительные данные для проектирования, полученные от программного комплекса:

– момент инерции приведённого сечения на опоре;

– площадь сечения продольной растянутой арматуры в пролётном сечении ригеля среднего пролёта, требуемая по расчёту;

– площадь сечения продольной сжатой арматуры в пролётном сечении среднего пролёта, требуемая по расчёту;

– площадь сечения поперечной арматуры ригеля.