Построение эпюры материалов

 

В целях экономии арматурной стали, часть продольных стержней обрывается в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов.

Для оценки экономичности армирования и прочности сечений ригеля строится эпюра материалов. Ординаты эпюры материалов вычисляются как моменты внутренних сил в рассматриваемых сечениях ригеля (см.рис. 2).

Для построения эпюры материалов в крайнем пролете ригеля необходимо определяем 4 значения несущей способности следующих сечений:

 

Размеры центрирующей прокладки, см, принимаются с округлением до величины, кратной 1 см:

Усилие N_ст, кН, воспринимаемое стыком колонны, определяется по формуле:

(38)

 

Пояснения к формуле (38) аналогичны пояснениям к выражению (25).

Распределение давления в торцевых листах принимается под углом, тангенс которого равен 1, 5. При этом площадь контакта по периметру сварных швов, см²,

;

Площадь контакта под центрирующей прокладкой, см²,

,

где d – толщина торцового листа, см.

 

Общая площадь смятия в стыке (см. рис. 8):

.

 

Усилие, передаваемое на сварные швы, кН,

.

 

Толщину сварных швов принимается с округлением до величины, кратной 0, 1 см:

 

, (39)

 

Полезная (рабочая) высота сечения ригеля, см, h₀ = h – a,

где h – принятая высота сечения ригеля, см;

b – ширина сечения ригеля, см (см. рис.1);

а – 5…6 см при расположении арматуры в два ряда;

3…4 см при расположении арматуры в один ряд (см. рис.1)

М – наибольший по абсолютной величине опорный изгибающий момент, Н∙ см.

При 0, 25 > α ₀ и α ₀ > 0.289 необходимо изменить значения параметров сечения b и h с кратностью 5 см с соблюдением рекомендуемых (см. рис.1) соотношений высоты и ширины ригеля.

Сечение продольной арматуры крайнего пролета ригеля подбирается по изгибающим моментам в двух нормальных сечениях: в пролете на расстоянии 0, 425∙ l₀ от свободной опоры и на первой промежуточной опоре. В среднем пролете – в трех нормальных сечениях: в середине пролета, на опоре и в сечении №6 на действие отрицательного момента. Если в сечении №6 отрицательного момента нет, то нужно принимать без расчета конструктивное армирование верхней зоны ригеля в виде двух стержней диаметром 12…14 мм класса А-III.

Подбор требуемого сечения арматуры проводится в следующем порядке:

1) вычисляется α ₀: ,

где М – изгибающий момент в соответствующем сечении;

2) по табл. 7 [1] определяется относительное плечо внутренней пары сил ν:

3) определяется требуемая площадь сечения продольной арматуры, см²: ,

4) по сортаменту [1, табл.8] подбирается необходимое количество стержней арматуры с площадью A_S ≥ A_S1 и диаметром не менее 12 мм.

 

Количество стержней и их расположение принимаются в соответствии с рекомендациями рис.1. Если в опорном сечении принято три стержня, то они объединяются в горизонтальный кар-

 

где (45)

(значения R_{s, xy} и R_b в формуле (45)принимать в МПа).

Коэффициент j_s, учитывающий влияние косвенного армирования в зоне местного сжатия, определяется по формуле:

, (46)

Расчет необходимо проводить, задавшись в соответствии с рис.8 шагом сеток, числом, диаметром и классом арматуры стержней сеток, причем шаг стержней в сетке может быть переменным.

При невыполнении условия (40) необходимо провести корректировку исходных принимаемых данных и повторить расчет. Расчет считается проведенным удовлетворительно при несущей способности стыка, превышающей расчетное усилие N_ст не более, чем 10%.