Расчет ригеля по предельным состояниям
Расчет ригеля следует выполнять для двух групп предельных состояний в стадиях изготовления, транспортирования, монтажа и эксплуатации. Ригели l < 6 м обычно выполняют без предварительного напряжения, армируют двумя-тремя плоскими каркасами. Высоту поперечного сечения ригеля с ненапрягаемой арматурой определяют с учетом оптимального армирования. Такому армированию соответствует относительная высота сжатой зоны ξ = 0,35. Полученные размеры ригеля округляют в соответствии с требованиями унификации. Продольную арматуру подбирают по моменту в первом и среднем пролетах, на первой промежуточной и средней опорах. Расчет поперечной арматуры по поперечной силе ведут у первой промежуточной опоры слева и справа и у крайней опоры. Расчет предварительно напряженного ригеля можно выполнять по учебникам.
Конструирование неразрезного ригеля
Сборные ригели изготавливают из бетона классов В15…В30. Ригели армируют одним сварным каркасом посередине при ширине ригеля в < 15 см, двумя и большим числом каркасов – при в > 15 см. Для рабочей продольной ненапрягаемой арматуры применяют стержни диаметром 12…32 мм. Применение стержней различных диаметров усложняет производство работ, поэтому в одном ригеле рекомендуется назначать не более двух разных диаметров рабочей арматуры. В элементах с ненапрягаемой арматурой в целях экономии стали часть продольных стержней (не более 50 % расчетной площади) обрывают в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов. Для этого строят эпюру материалов (рис. 3.1). Построение эпюры материалов производят в следующем порядке.
|
|
|
1. Намечают стержни, подлежащие обрыву. При конструировании арматуры целесообразно располагать растянутые стержни в два ряда по высоте каркаса, размещая обрываемые во втором ряду.
2. На огибающую эпюру моментов от внешних нагрузок в том же масштабе наносят ординаты моментов Мs, воспринимаемого нормальным сечением элемента с продольной арматурой, которую доводят до торца элемента. Ординаты момента Ms определяются по формуле
Ms=RsAsZb, (3.2)
где Rs и As –расчетное сопротивление и площадь сечения стержней, которые доводятся до опоры, не обрываясь; Zb - плечо внутренней пары сил.
Рис. 3.1. Армирование ригеля и эпюра материалов
Точки пересечения ординаты Ms с эпюрой расчетных моментов определяют места теоретического обрыва стержней.
3. Обрываемые стержни заводят за место теоретического обрыва на длину заделки W. На длине W в наклонных сечениях отсутствие обрываемых стержней компенсируется поперечной арматурой. Во всех случаях
|
|
|
W = Q/2qsw + 5d > 20d , (3.3)
где Q - поперечная сила в месте теоретического обрыва стержня, соответствующая сочетанию нагрузок, при котором в этом сечении получено максимальное по величине значение изгибающего момента;
qsw – усилие в хомутах на единицу длины элемента; d - диаметр обрываемого стержня.
По эпюре материалов графически определяют полную длину обрываемых стержней. В целях получения экономного армирования ригеля очертание эпюры материалов должно максимально приближаться к огибающей эпюре моментов, но не должно пересекать ее.
Расчет и конструирование стыков ригеля с колонной
Типы стыков
Для обеспечения неразрезности ригеля стыки выполняют жесткими. Их размещают непосредственно у боковой грани колонн. Применяют разнообразные конструктивные решения стыков. Все стыки можно разбить на три типа.
К первому типу соединения относится опирание ригеля на консоли колонны (рис. 3.2). Стык воспринимает значительные изгибающие моменты и поперечные силы. Растягивающие усилия в верхней части стыка воспринимаются стальными стыковыми стержнями, привариваемыми при монтаже к верхней арматуре ригеля. Стыковые стержни могут быть заранее забетонированы и иметь выпуски или заводиться на монтаже в специально оставленные в колонне отверстия. Выпуски арматуры из колонны и ригеля соединяются вставкой арматуры на ванной сварке. Вставка арматуры повышает точность монтажного соединения. Сжимающее усилие в нижней части ригеля передается на колонну через монтажные сварные швы, которыми соединяют закладные детали ригеля и колонны. Жесткий стык ригеля с колонной после приварки монтажных хомутов замоноличивается бетоном класса не менее В20.
|
|
|
Ко второму типу соединений относится бесконсольный стык (рис. 3.3). Растянутые стержни ригеля стыкуются так же, как при опирании ригеля на консоль колонны.
Выпуски сжатой арматуры ригеля привариваются к уголкам, пропущенным через колонну. Поперечная сила в таких стыках воспринимается бетоном замоноличивания полости и бетонными шпонками. Бетонные шпонки образуются при замоноличивании бетоном зазора между колонной и ригелем, на поверхностях, которых имеются треугольные углубления. В бесконсольных стыках особое внимание следует удалять качеству замоноличивания. Класс бетона замоноличивания должен быть не ниже В22,5. Целесообразно применение бетона на расширяющемся цементе.
|
|
|
Бесконсольные стыки применяют в промышленных зданиях с повышенными требованиями к интерьеру. Бесконсольный стык равнопрочен с консольным стыком.
Третий тип соединения ригеля с колонной представляет собой стык со скрытой консолью (рис.3.4.). Применяют их, главным образом, в гражданских многоэтажных зданиях связевой системы. Эти стыки считаются шарнирными. Привариваемая на монтаже фигурная стальная накладка обеспечивает восприятие небольшого изгибающего момента (50 кН·м). Железобетонные скрытые консоли колонн должны иметь
Рис.3.2. Жесткий стык на консолях
Рис.3.3. Бесконсольный стык
достаточно мощное армирование. Усложняется конструирование опорной части ригеля.
Дата добавления: 2019-09-13; просмотров: 756; Мы поможем в написании вашей работы! |
Мы поможем в написании ваших работ!