4 Расчет сборного однопролетного ригеля перекрытия
4.1 Расчетный пролет, расчетная схема
Ригель среднего ряда рассчитывается на действие равномерно распределенной нагрузки как однопролетная балка с шарнирным опиранием на консоли колонн. Расчетный пролет ригеля − расстояние между осями опор.
м
где 0,5 − зазор между торцом ригеля и гранью колонны, м;
0,4 − ширина сечения колонны, м;
0,2 − площадка опирания ригеля на консоль, м.
Рисунок 9 – Схема опирания и расчетный пролет ригеля
Высота
мм,
принимаем h=750
мм, согласно []
Ширина
мм
4.2 Сбор нагрузок
Нагрузки на ригель собираются с грузовой площади шириной 5,8 м.
от собственного веса ригеля:
Н/м
Временная нагрузка (см. табл. 9):
Полная нагрузка:
кН/м
4.3 Определение расчетных усилий
Изгибающий момент в середине пролета:
Поперечная сила на опоре
4.4 Проверка достаточности размеров ригеля
В связи со значительным изгибающим моментом в сечении ригеля нами принято решение повысить класс арматурных стержней до А400.
где
Определяем
Рабочая высота
м
= 53см
Полная
высота h=0,75м
согласно [], тогда
м
Принимаем h0=0,65 м.
4.5 Расчет прочности нормальных сечений
Определяем
Требуемая площадь рабочей арматуры
м2
=19,8см2
Принимаем два ряда продольных стержней: нижний − 2 d28 А400 (As=24,63см2), верхний 2 d28 А400 (As=24,63 см2)
4.6 Расчет прочности наклонных сечений
Проверяем прочность на действие наклонных сжимающих усилий.
При
высоте ригеля
м на приопорных участках принимаем шаг
см,
см
Назначаем
шаг
мм,
диаметр поперечной арматуры определяем
из условий свариваемости с продольной
арматурой:
→
→
мм
Принимаем диаметр поперечной арматуры 8 мм. класс А400.
Так
как
мм. принимаем по ширине ригеля 2 каркаса:
см2
Проверяем прочность по наклонной в сжатой полосе:
,
где
− условие
выполняется,
прочность обеспечена.
Проверяем необходимость расчета поперечной арматуры
− условие
не выполняется,
необходим расчет поперечной арматуры.
Задаемся величиной проекции наклонной трещины
м
Определяем погонное усилие, воспринимаемое поперечными стержнями:
Н/м
Необходимое условие
Н/м
Невыгодная проекция наклонной трещины
м
Принимаем
(минимальное из трех значений:
,
,
)
Проверяем прочность наклонных сечений:
Прочность обеспечена, если
где
− сила, воспринимаемая бетоном;
− сила,
воспринимаемая хомутами.
Н
Н
Условие не выполняется прочность наклонных сечений не обеспечена.
Принимаем диаметр поперечной арматуры 14 мм, класс А400.
см2
Определяем погонное усилие, воспринимаемое поперечными стержнями:
Н/м
Невыгодная проекция наклонной трещины
м
Принимаем
Проверяем прочность наклонных сечений:
Н
Условие удовлетворяется.
В
средней части пролета шаг хомутов
увеличиваем до
см
при условиях
см
и
м
Рисунок 10 – Продольное армирование ригеля
4.7 Конструирование арматуры ригеля
В целях экономии арматуры один ряд стержней обрывают, не доведя до опор, так как арматура рассчитана на максимальный момент в середине пролета. Уточняем расстояние до центра тяжести всей арматуры и арматуры, доводимой до опор. Арматуру размещаем в соответствии с конструктивными требования прил. 9[3]. Обрываем верхний ряд стержней. Определяем момент, который воспринимают оставшиеся стержни:
По
табл. 3.1[3] определяем
Н
Определяем момент, воспринимаемый всей арматурой:
По
табл. 3.1[3] определяем
Н
Определяем
расстояние до точек теоретического
обрыва верхнего ряда стержней
.
Изгибающий момент на расстояние
от опоры.
;
− точки теоретического обрыва верхнего
ряда арматурных стержней. Стержни
заводятся за точки теоретического
обрыва на величину
:
где
− поперечная сила в точке теоретического
обрыва;
− интенсивность
наружного армирования в точке
теоретического обрыва
− диаметр
обрываемого стержня (
мм)
Н
м
м
Назначаем
м
Рисунок 11 – Армирование ригеля