Армирование опорных зон с применением дополнительных каркасов
Стык ригеля с колонной выполняют на ванной сварке выпусков верхних надопорных стержней и сварке закладных деталей ригеля и опорной консоли колонны. Ригель армируют двумя плоскими каркасами, объединенными в пространственный. Диаметр двух верхних конструктивных продольных стержней пространственного каркаса принимают равным 14 мм. Для стыка ригелей с крайней колонной требуется два стержня диаметром 20 мм. Для стыка ригелей со средней колонной требуется три стержня диаметром 28 мм.
Следовательно, в верхней зоне требуются два дополнительных верхних плоских каркаса. Один с двумя стержнями диаметром 20 мм слева, и один плоский каркас с тремя стержнями 28 мм – справа.
Вычислим несущую способность сечения с двумя опорными стержнями 20 мм с As = 628 мм2
Высота сжатой зоны бетона в расчетном сечении
мм.
Несущая способность сечения
кН·м.
Определим длину каркаса с двумя стержнями диаметром 20 мм. Для этого определим несущую способность опорного сечения с двумя диаметрами 14 мм с As = 308 мм2.
Высота сжатой зоны бетона в расчетном сечении
мм.
Несущая способность сечения
кН·м.
Место теоретического обрыва двух опорных стержней диаметром 20 мм у крайней колонны и трех опорных стержней диаметром 28 мм у средней колонны от оси крайней колонны определяем аналитическим методом по загружению 1+4 и выровненной эпюре моментов: М12=197,72 кН·м; М21= -387,23 кН·м; Q12=398,4 кН; Q21= -463,76 кН; q=148,65 кН/м. Изгибающий момент в месте теоретического обрыва стержней Мх= -67,82 кН·м на расстоянии х от левой опоры.
;
; 
м; 
м.
Стыковые стержни диаметром 20 мм заводят за точку теоретического обрыва на длину анкеровки W=(Q/2qsw)+5d. Длина анкеровки двух стыковочных стержней при перерезывающей силе в рассматриваемом сечении
кН,
мм.
Расстояние от оси крайней колонны до места обрыва двух стыковых стержней диаметром 20 мм
м.
Длина анкеровки трех стыковочных стержней у средней опоры при перерезывающей силе в рассматриваемом сечении
кН,
мм.
Расстояние от оси крайней колонны до места обрыва трех стыковых стержней диаметром 28 мм
м.
Определяем несущую способность опорного сечения с тремя верхними стыковыми стержнями диаметром 28 мм с As =1847 мм2:
Высота сжатой зоны бетона в расчетном сечении
мм.
Несущая способность сечения
кН·м, что больше момента на грани колонны М = 297,56 кН·м.
По результатам конструирования ригеля строим эпюру материалов (рис. 4.3).
В нижней зоне обоих ригелей расположено по 4 стержня, два из которых не доводят до опор, а обрывают в пролете в соответствии с эпюрой изгибающих моментов. Определяем фактическую несущую способность сечения крайнего ригеля с нижней рабочей арматурой 2 диаметра 28 мм и 2 диаметра 20 мм. Фактическую рабочую высоту сечения определяем из рисунка 4.4
h0 = 700-62=638 мм, As =1860 мм2.
Высота сжатой зоны бетона в расчетном сечении
мм.
Рис. 4.3. Эпюра материалов ригеля первого пролета.
Несущая способность сечения
кН·м.
Два стержня диаметром 20 мм обрываем в пролете и определяем фактическую несущую способность сечения с нижней рабочей арматурой 2 диаметра 28 мм. Фактическую рабочую высоту сечения определяем из рисунка 4.4.
Расстояние от нижней грани ригеля до центра тяжести растянутой арматуры
мм
| Рис. 4.4. Схема расположения нижней арматуры |
h0 = 700-44=656 мм, As =1232 мм2 .
Высота сжатой зоны бетона в расчетном сечении
мм.
Несущая способность сечения
кН·м
Места теоретического обрыва стержня находим аналитическим методом (рис. 4.3) по загружению 1+2:
М12=-197,72 кН·м; М21= -364,26 кН·м;
Q12=402,37 кН; Q21= -459,8 кН; q=148,65 кН/м.
Изгибающий момент в местах теоретического обрыва стержня Мх= 259,18 кН·м.
;
; 
м; 
м.
Место теоретического обрыва стержня находится на расстоянии 1,92 и 3,21 м от оси крайней колонны.
Длина анкеровки стержня со стороны крайней колонны при перерезывающей силе в рассматриваемом сечении
кН;
мм.
Длина анкеровки стержня со стороны средней колонны при перерезывающей силе в рассматриваемом сечении
кН;
мм.
Сечение фактического обрыва стержней находится на расстоянии l3 =1,62-0,33 =1,29 м и l4 = 3,79+0,33=4,12 м от оси крайней колонны.
Конструктивная длина ригеля крайнего пролета при нулевой привязке колонн крайнего ряда с учетом зазоров между колонной и ригелем равных 50 мм будет равна
мм,
где l1 – расстояние между координационными осями крайнего и внутреннего ряда колонн; hcol – высота сечения колонн; а – номинальная величина зазора между ригелем и колонной равная 50 мм; 20 мм – дополнительный зазор, обеспечивающий удобство монтажа.
Конструктивная длина каркасов принимается на 10 – 15 мм меньше конструктивной длины ригеля для удобства установки их в форму. Минимальная величина защитного слоя бетона и минимальное расстояние между продольными стержнями принимается в соответствии с указаниями главы 5 [2]. 
Конструирование ригеля среднего пролета выполняют аналогичным методом.