3. Расчет сборного неразрезного ригеля

Исходные данные для проектирования.

Шаг колонны в продольном направлении – 5,7 м

Шаг колонны в поперечном направлении –8,4 м

Временная нормативная нагрузка на перекрытия – 10 КН/м²

Постоянная нормативная нагрузка от массы пола – 0,8 КН/м²

Класс бетона для сборной конструкции – В 40

Класс ненапрягаемой арматуры – А400

Тип плиты перекрытия – «ОВАЛ»

Класс ответственности здания – 1

Конструктивная и расчетная схемы, нагрузки, расчетное сечение

Назначаем предварительные размеры поперечного сечения ригеля

h = ( 8000 = 700 мм

b = (0,3÷0,4)·h = 0,4 · 750 = 280 мм

Расчетная нагрузка на 1 м длины ригеля определяется с грузовой полосы, равной шагу рам, в данном случае шаг рам 5,7 м.

Постоянная нагрузка :

-от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания

;

-от веса ригеля с учетом коэффициентов надежности по нагрузке и по назначению здания :

кН/м.

Итого: кН/м.

кН/м.

кН/м.

Материалы для ригеля

Бетон – тяжелый класса по прочности на сжатие В30. МПа,

МПа;

Арматура: - продольная ненапрягаемая, класса A400, МПа.

поперечная ненапрягаемая класса В 500, МПа, МПа.

Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным по продольной оси.

Сечение в первом пролете А:

М_max = 607кН м

мм – рабочая высота сечения ригеля

мм²

Принимаем арматуру А-400 4  32 As = 3217 мм²

Сечение в пролете В:

М_min = 440,2кН м

мм

мм²

Принимаем арматуру А-400 2  40 As = 2513 мм²

монтажная арматура 2  12 As = 226 мм²

Поперечная сила на опоре Q_max = 430,9 кН;

Равномерно распределенная нагрузка q₁ = q = 93,68 кН/м.

мм

кН м

кН

кН

кН

Это условие не выполняется

кН/м

кН/м

По условию сварки принимаем поперечные стержни  10 класса В 500

As = 157 мм²

Шаг поперечных стержней должен быть не более 0,5 = 0,5∙702 = 351 мм и не более 300 мм. , принимаем шаг 300 мм.

394.6 мм.

Принимаем шаг поперечных стержней у опоры мм.

Шаг поперечных стержней в пролете ригеля должен быть не более

0,75 h₀ = 0,75 ∙ 702 = 526.5 мм. и не более 500 мм. , принимаем шаг 500 мм.

Н/мм

Н/мм

Н/мм

м

м

но поскольку с = 2.34 м ≥ 3 h₀ = 3∙0.702 = 2.106 но не более 2 h₀ =1,404 м

принимаем с₀ = 1,404 м.

Проверяем прочность наклонной полосы.

кН > Q_max = 430.9 кН

Построение эпюры материалов.

Сечение в пролете Б : 2  32 А-400 As = 1609 мм²

мм

M=R_s A_s (h₀ – 0,5x) = 355 ∙ 1609 ∙ (702 – 0,5 ∙ 111.51) = 367.526 кН м

Сечение в пролете В : 4  32 А-400 As = 3217 мм²

мм

M= 355 ∙ 3217 ∙ (697 – 0,5 ∙ 240) = 633.87 кН м

Сечение в пролете Г : 2  12 А400 As = 226 мм²

мм

M= 355 ∙ 226 ∙ (696 – 0,5 ∙ 15.73) = 55.21 кН м

Сечение в пролете Д : 2  40 А400 As = 2513 мм²

мм

M= 355 ∙ 2513∙ (696 – 0,5 ∙ 187.42) = 537.3 кН м

Длину заведения обрываемых стержней за точки теоретического обрыва

 32 , теоритический обрыв Q = 190.95кН

мм.

Для верхней арматуры  40 , теоритический обрыв Q = 100 кН

мм.

Прочность балки должна быть обеспечена по всей ее длине, однако не следует забывать и экономическую сторону проектирования. Площади сечения арматуры найдены по усилиям в наиболее загруженных сечениях и, естественно, что по мере уменьшения изгибающих моментов по длине балки часть стержней обрывают или переводя! в другую зону. Определяются места обрывов и уточня­ются места отгибов стержней при помощи построения эпюры материалов.

Эпюра материалов представляет собой графическое изображение значений моментов, которые могут быть восприняты балкой в любом сечении. Сопоставляя эпюру материалов с огибающей эпюрой моментов, можно проверить прочность балки на изгиб во всех сечениях по её длине.

В любом сечении балки момент внешних сил не должен быть больше того момента, который может быть воспринят бетоном и арматурой в этом сечении, т. с. эпюра материалов должна везде перекрывать эпюру моментов. Чем ближе на всём протяжении балки эпюра материалов подходит к огибающей эпюре моментов, тем рациональнее и экономичнее запроектирована балка.

К началу построения эпюры материалов балка должна быть заармирована. Несущая способность того или иного сечения балки меняется в зависимости от соответствующего изменения площади сечения арматуры, полезной высоты сечения и плеча внутренней пары сил.

Подсчет ординат эпюры материалов осуществляется для арматуры, уложенной по низу балки и воспринимающей положительные моменты, и для стержней, уложенных по верху балки и воспринимающих отрицательные моменты.