Подбор продольной растянутой арматуры в ригеле осуществляется по минимально требуемым значениям площади её сечения АS, сal, полученным из расчета прочности нормальных сечений изгибаемых элементов на действие изгибающего момента.
Необходимо определить АS, сal и по сортаменту, приведенному в прил. 7 МУ, подобрать наиболее экономичные диаметры стержней и их количество с фактической площадью АS, ef для следующих участков ригеля:
а) в 1-м пролёте;
б) во 2-м пролёте;
в) на опоре В;
г) на опоре С;
д) монтажной арматуры в 1-м пролёте;
е) монтажной арматуры во 2-м пролёте.
Расчет выполняется в следующей последовательности:
1) Предварительно задаемся диаметром и количеством рядов расположения по высоте сечения растянутой арматуры, определяем значение толщины защитного слоя аВ, расстояние от наиболее растянутой грани сечения балки до центра тяжести арматуры а и рабочую высоту сечения балки ho = h – a;
2) по значению максимального изгибающего момента в рассматриваемом сечении ригеля определяем:
;
ξ = 
3) если соблюдается условие ξ ≤ ξR (ξR= 0,8/(1+Rs/700) = 0,58) вычисляем минимальную требуемую площадь сечения растянутой арматуры по формуле
;
4) по сортаменту горячекатаной арматурной стали (прил. 7) подбираем диаметры и количество стержней с условием, чтобы их общая площадь сечения была не менее требуемой по расчету, то есть АS, ef ≥ АS, сal.
а) Определяем площадь сечения арматуры в первом пролете:
М = МI,max = 478,29 кНм = 47829 кНсм.
Принимаем диаметр стержней d = 32 мм, где аВ = 3,5 см, V1 = 7 см, а = 8,6 см. Тогда:
ho = 80 – 8,6 = 71,4 см;
= 
=0,289;
ξ = 
35;
ξ = 0,35 ≤ ξR = 0,53
.
По сортаменту принимаем 4Ø28A400 с АS, ef = 24,63 см2.Так как полученный расчетом диаметр отличается от ранее принятого, необходим перерасчет. При d = 28 мм;
|
|
а1 = аb + d/2+0,5 V1 = 3+1,4+0,5*6 =7,4см;
ho = 80 – 7,4 = 72,6 см;
= 
=0,279;
ξ = 33;
ξ = 0,33 ≤ ξR = 0,53
.
Окончательно принимаем 4Ø28A400 с АS, ef = 24,63 см2.
АS, ef ≥ АS, сal. ; 24,63 см2 ≥ 21,93 см2
б) Определяем площадь сечения арматуры во втором пролете:
М = МII,max = 274,6 кНм.
Принимаем диаметр стержней d = 28 мм, где аВ = 3 см, V1 = 6 см, а = 7,4 см. Тогда:
ho = 80 – 7,4 = 72,6 см;
= 
=0,160;
ξ = 175;
ξ = 0,175 ≤ ξR = 0,58;
.
Принимаем 2Ø28A400 с АS, ef = 12,32 см2.
Окончательно принимаем 2Ø28A400 с АS, ef = 12,32 см2.
АS, ef ≥ АS, сal. ; 12,32 см2 ≥ 11,63 см2
в) Определяем площадь сечения арматуры на опоре В:
М = М5 = -275,8 кНм.
Принимаем диаметр стержней d = 36 мм, где аВ = 4 см, V1 = 7 см, а = 8,6 см. Тогда:
ho = 80 – 8,6 = 71,4 см;
= 
=0,154;
ξ = 17;
ξ = 0,17 ≤ ξR = 0,58;
.
По сортаменту принимаем 2Ø28A400 с АS, ef = 12,32 см2 .
Так как полученный расчетом диаметр отличается от ранее принятого, необходим перерасчет.
При d = 28
а1 = аb + d/2 = 3 +1,4 = 3,4см;
ho = 80 – 3,4 = 66,6см;
= 
=0,191;
ξ = 21;
ξ = 0,21 ≤ ξR = 0,58
.
Окончательно принимаем 2Ø28A400 АS, ef = 12,32см2
АS, ef ≥ АS, сal. ; 12,32 см2 ≥ 12,31см2
г) Определяем площадь сечения арматуры на опоре С:
М = М10 = - 274,6 кНм.
Принимаем диаметр стержней d = 28 мм, где аВ = 3 см, V1 = 6 см, а =4,4 см. Тогда:
ho = 80 – 4,4 = 75,6 см;
= 
=0,13;
ξ = 14;
ξ = 0,14 ≤ ξR = 0,58;
.
Принимаем 4Ø32A400 с АS, ef = 32,17 см2 – это перерасход стали.
По сортаменту принимаем 2Ø22A400 с АS, ef = 7.6 см2
АS, ef ≥ АS, сal; 7.6 ≥ 6,8
Так как полученный расчетом диаметр отличается от ранее принятого, необходим перерасчет.
При d = 22 мм;
а1 = аb + d/2 = 2.5+0,5*2,2 =3.6 cм
ho = 80 – 3.6 = 76,4 см;
= 
=0,127;
ξ = 14;
|
|
ξ = 0,14 ≤ ξR = 0,58
.
Окончательно принимаем 2Ø22A400 с АS, ef = 7.6 см2
АS, ef ≥ АS, сal; 7.6 см2 ≥ 6,87 см2 .
д) Определяем площадь сечения монтажной арматуры в крайнем пролете:
Монтажная арматура служит для формирования арматурного каркаса, восприятия нагрузок при транспортировании, подъеме, монтаже ригелей и для анкеровки поперечных стержней. Её диаметр должен быть не менее 0,5 диаметра поперечных стержней. Принимаем для монтажной арматуры 2Ø14A400 с АS,ef = 3,08 см2 .
е) Определяем площадь сечения «монтажной» арматуры во втором пролете:
Данная арматура не только обеспечивает те же требования, но и воспринимает отрицательные моменты от расчетных эксплуатационных нагрузок. Площадь её сечения определяется по среднему значению между моментами 6 и 7. (М6+М7)/2 = 110.75 кНм.
Принимаем диаметр стержней d = 28 мм, где аВ = 3,0 см, а = 4,4 см. Тогда:
ho = 80 – 4,4 =75,6 см;
= 
=0,098
ξ = 1;
ξ = 0,19 ≤ ξR = 0,58;
.
По сортаменту принимаем Ø25A400 с АS, ef = 4,909 см2 .
Так как полученный расчетом диаметр отличается от ранее принятого, необходим перерасчет.
При d = 25;
а1 = аb + d/2 = 3+0,5*2,5=4,25см
ho = 80 – 4,25 = 75.75 см;
= 
=0,1;
ξ = 1;
ξ = 0,1 ≤ ξR = 0,58
.
Окончательно принимаем Ø25A400 с АS, ef = 4,909см2.
АS, ef ≥ АS, сal; 4.909 см2 ≥ 4.86 см2