3.6 Расчет прогиба ригеля
Проверку
жесткости ригеля следует производить
из условия
,
где
– прогиб ригеля от действия внешней
нагрузки;
– предельно допустимы прогиб (приложение
Е[]).
Для железобетонных элементов прямоугольного и таврового сечения с арматурой, сосредоточенной у верхней и нижней граней, и усилиями, действующими в плоскости симметрии сечения, прогиб можно определять по формуле
,
где
– коэффициент, зависящий от схемы
опирания плиты и характера нагрузки
(таблица Ж.1[]);
– максимальное значение расчетного
момента при
(от нормативной нагрузки);
– изгибная жесткость элемента,
определяемая при длительном действии
нагрузки.
Определим прогиб первого пролета при загружении № 2.
Из
предыдущего расчета
.
Геометрические характеристики сечения.
Эффективный модуль упругости бетона:
;
;
Высота
сжатой зоны
:
;
Момент инерции сечения без трещин в растянутой зоне:
Высота
сжатой зоны
:
Момент инерции сечения с трещинами:
Изгибаемая жесткость
Коэффициент
определяем по 9-й строке таблицы Ж.1.
.
Величина прогиба
.
.
Жесткость ригеля обеспечена.
Расчет стыка ригеля с колонной
Узлы соединения ригелей между собой и с колонной должны обеспечивать восприятие опорных моментов и поперечных сил ригеля. Это достигается соединением опорной арматуры соседних ригелей и устройством в колоннах опорных консолей.
Стык ригеля с колонной должен обеспечить работу ригеля как неразрезной балки, а соединения стыка должны быть равнопрочны с основной конструкцией. Поэтому площадь стыковых стержней и закладных деталей ригеля принимается по опорной арматуре ригеля. Если стыковые стержни отличаются по классу стали от опорной арматуры, то перерасчет их сечения производится из условий равенства усилий, воспринимаемых опорной арматурой и стыковыми стержнями,
.
Здесь
и
– сечение опорных и стыковых стержней;
fyd
и fyd,j
– класс стали опорных и стыковых
стержней.
Сечение и размеры закладной детали (пластинки или уголка) принимаются конструктивно. Для проверки можно использовать формулу, определяющую минимальное поперечно сечение закладной детали:
,
где N – усилие, которое способно воспринимать опорные стержни, т.е. N= =fydAS; AS – общее сечение опорных стержней; Ry – расчетное сопротивление стали закладной детали.
Сварные швы, соединяющие закладные детали с опорной арматурой, и стыковые стержни с закладными деталями рассчитываются на усилие N.
Длина сварных швов определяется по формуле
.
Сжимающие усилия в обетонированном стыке воспринимаются бетоном, заполняющим полость между торцом ригеля и гранью колонны. В необетонированных стыках усилие N передается через сварные швы, прикрепляющие нижнюю закладную деталь ригеля к стальной пластине консоли.
Суммарная длина сварных швов
,
где T=Vf – сила трения от вертикального давления на опоре (f=0,15).
Расчет стыка ригеля с колонной.
Принимаем
стыковые стержни равными опорной
арматуре,
,
класс стали стыковых стержней S500, fyd=450
МПа.
;
Ry = 220 МПа.
Тогда минимальное поперечное сечение закладной детали
.
Принимаем размер закладной детали – 10×20мм(200мм2).
Принимаем: тип электрода (по ГОСТ 9467-75) – Э46, Э46А;
марка проволоки – Св-08ГА;
Rwf = 200 МПа.
kf = 7 мм. – катет сварного шва.
gс = 1,1. – коэффициент условия работы.
gwf = 1. – коэффициент условия работы шва.
Длина сварных швов
.
Суммарная длина сварных швов
.