Здания и сооружения из монолитного железобетона (стр. 3 из 3)
условие x£xR соблюдается, так как x=0,28<xR=0,661.
Растянутой арматурой над опорами второстепенных балок являются рабочие стержни надопорных сеток, расположенных между осями соседних второстепенных балок. Принимаются две сварные сетки V с поперечной рабочей арматурой диаметром 5 мм и продольной 4 мм (Аs=1,57 см2) площадью сечения каждая на 1 пог. м:
Над средними опорами МС=57,7 Нм:
h=0,87; x=0,26; 
условие x£xR соблюдается, так как x=0,26<xR=0,661; принимаются две сетки VI с рабочей поперечной арматурой диаметром 5 мм и продольной диаметром 4мм (Аs=1,18 см2), площадью сечения каждой на 1 пог. м:
(-2,5% допустимо).Сетки V и IV заводятся за ось опоры (при p/g£З): одну сетку на 1/3l от оси и другую на 1/4l от оси (см. рис. 6.2).
Расчет поперечной арматуры
Максимальная поперечная сила QBЛ=0,6ql=0,6*28,52*5,85=100 кН. Проверяется первое условие (6.7)
Q£0,35Rbbh0; (6.7)
Qmax=100000 H<0,35*0,85*11(100)*20*41,5=272000 H,
где
Q – в H;
Rb – в МПа;
(100) – для пересчета правой части условия (6.7), H;
условие соблюдается, принятые размеры сечения достаточны.
Проверяется второе условие (6.8)
Q£k1RRbtmб1bh0; (6.8)
100000 H>0,6*0,88(100)*0,85*20*41,5=37500 H,
условие (2.49) не удовлетворяется, требуется поперечное армирование.
Из формулы (6.9) определяется требуемая интенсивность поперечного армирования
(6.9)Принимаются поперечные стержни диаметром dx=6 мм, As,x= 0,283 см2 в соответствии с [2, стр. 39, прил. IV]. При двух каркасах n = 2 и As,x=0,283*2=0,566 см2.
Шаг поперечных стержней по формуле (6.10)
u=RswAs,x/qx=170(100)*0,566/490=19 см. (6.10)
Наибольшее расстояние между поперечными стержнями согласно формуле (6.11)
(6.11)Исходя из условий конструирования на приопорных участках длиной 1/4 пролета это расстояние должно быть при h£450 мм u£h/2=45/2=22,5 см и не более u=15 см. Принимается расстояние u=15 см по наименьшему из вычисленных значений.
В средней половине пролета балки поперечная сила на расстоянии 1/4 пролета от опоры балки
Q=Qmax-ql/4=100-28,52*5,85/4=58,2 кH;
здесь условие (6.8) не удовлетворяется, так как Q=58,2 кH>k*Rbtmб1bh0=37,5 кH, следовательно, требуется постановка поперечных стержней по расчету.
Вычисляется требуемое значение qx:
Шаг поперечных стержней при dx=6 мм и n=2
u=170(100)*0,566/164=49 см.
Максимальный шаг поперечных стержней
по конструктивным требованиям [1.5, п. 5.27] при высоте сечения h>300 мм расстояние между поперечными стержнями u принимается не более 3/4h и не более 500 мм.
Поэтому в средней части балки можно принять u=3/4h=0,75*45=33 см, принимается u=30 см (кратно 5 см).
В средних пролетах наибольшая поперечная сила
Q=0,5ql2 =0,5*28,52*5,7=81,2 кH<100 кH.
По конструктивным соображениям в целях унификации каркасов принимается для балок средних пролетов (каркасы (2), рис. 6.2) поперечные стержни диаметром 6 мм с шагом 15 и 30 см, так же как для каркасов (1) в крайнем пролете.
Каркасы (1) и (2) на опоре соединяются дополнительными стержнями с запуском за грань опоры (главной балки) на длину 15d1 и не менее (u+150 мм).
Подбор сечения арматуры для главной балки
Приняты ранее: арматура продольная класса A-II, Rs=270 МПа; поперечная арматура класса A-I, Rsw=170 МПа; бетон марки М250, Rb=11 МПа, Rbt=0,88 МПа, mб1=0,85. По моменту МВ=186 кНм уточняем размер поперечного сечения ригеля при x=x/h0=0,35 по формуле (6.12) при r0=1,8:
(6.12) 
что меньше принятого предварительно h0=60-6=54 см; условие (6.12) удовлетворяется.
Арматура в пролете рассчитывается по формулам тавровых сечений с полкой в сжатой зоне, а на опоре – как для прямоугольных сечений. Параметры A0, h и x принимаются по [2, стр. 38, прил. III, табл. 3].
Подбор сечения арматуры в крайних пролетах: М1=288 кНм; ширина полки таврового сечения b'п=(600/6)*2 + 30=230 см; h0=60-4,5=55,5 см, арматура в два ряда; расположение границы сжатой зоны определяется по условию
M£Rbmб1b'пh'п(h0-0,5h'п);
28800<11(100)*0.85*230*8*(55,5-0,5*8)=88500 кНсм.
Условие соблюдается, граница сжатой зоны проходит в полке, сечение рассчитывается как прямоугольное шириной b'п=230 см:
по [2, стр. 38, прил. III, табл. 3] определяется h=0,975; x=0,05; вычисляется площадь сечения растянутой арматуры
принимается 4Æ20 A-II+2Æ22 A-II, As,ф=12,56+7,6=20,1 см2 (рис. 6.3, каркасы (3) и (4)).
В среднем пролете M2=162 кНм;
h=0,99; 
Принимаются два каркаса (5) в каждом по 2Æ20 A-II, всего 4Æ20 A-II, As,ф=12,56 см2.
Верхняя арматура в среднем пролете определятся по моменту М2min=-67,2 кНм.
Сечение прямоугольное 60х30 см, h0=60-4,5=55,5 см:
h=0,957; 
Принимается 2Æ18 A-II; As=5,09 см2 (см. каркасы (5)). Подбор арматуры на опоре В: МB’=-186 кНм; сечение прямоугольное 60х30 см; h0=60-6=54 см.
h=0,87; 
Принимается 4Æ22 A-II, As=15,2 см2, каркасы (6) и (7), рис. 6.3.
Конструктивное решение заданного узла
Рассматривается конструктивное решение узла монолитного сопряжения колонны с плитой перекрытия (рис. 7.1).
В месте сопряжения колонны с главной балкой, выпуски продольной арматуры колонны связываются при помощи конструктивной поперечной арматуры Æ8 A-I с каркасом (6) главной балки. Места обрыва продольной арматуры колонны свариваются с сетками I и II балочной плиты, что обеспечивает жёсткое закрепление арматурного каркаса в рассматриваемых элементах.
Список литературы
Строительные нормы и правила:
СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия. М.: ЦИТП, 1986;
СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции. М.: ЦИТП, 1989;
СНиП 2.05.03-84. Мосты и трубы. М.: ЦИТП, 1985;
СНиП 2.06.08-87. Бетонные и железобетонные конструкции гидротехнических сооружений. М.: ЦИТП, 1988;
СНиП II-21-75. Бетонные и железобетонные конструкции. – М.: Стройиздат, 1976;
Кононов Ю.И. “Монолитное железобетонное ребристое перекрытие с балочными плитами” – методические указания по курсовому проекту – ЛПИ. 1982 г.