4.2 Статический расчет ригеля.

Вычислим площадь сечения ригеля:

.

Вычисляем вес одного погонного метра ригеля:

кН/м.

Длительно действующая нагрузка от плиты с учетом собственного веса:

.

Кратковременная нагрузка на плиту:

.

Ширина грузовой полосы:

=7,3 м.

Определяем нагрузки, действующие на ригель.

Длительная нагрузка:

=522,4 кН/м.

Кратковременная нагрузка:

=219 кН/м.

Полная нагрузка на ригель:

=522,4+219=741,4 кН/м.

Статический расчет ригеля выполняется с учетом перераспределения изгибающих моментов за счет пластических деформаций верхней арматуры на опорах ригеля (в предположении, что первые пластические шарниры возникают на опорах). В этом случае в среднем пролете и на средних опорах изгибающий момент имеет следующие значения

; (4.3)

М = =1668 кНм.

4.3 Расчет прочности нормальных сечений.

Расчетное сечение ригеля принимаем прямоугольным :

Арматура в сжатой зоне:

Примем

х_R=ξ_R∙h_o ;

х_R = 0,550∙1,125 = 0,619;

М_u=R_bb_px_R(h_o )=15,95∙10³∙0,5∙0,550∙(1,125 ) = 3728 кНм;

3728 кНм>1668 кНм.

Вывод: арматура в сжатой зоне не требуется.

Арматура в растянутой зоне в пролете:

=0,16;

.

Определим высоту сжатой зоны:

=19,69 см.

Определяем требуемую площадь арматуры:

=43,0 см².

По сортаменту подбираем арматуру: 8 стержней диаметром 28 мм

Определим высоту сжатой зоны бетона:

=22,5 см

.

Рисунок 4.2 – Расстановка арматуры в сечении ригеля

Арматура в растянутой зоне на опоре:

Определяем требуемую площадь арматуры:

=49,2 см².

По сортаменту подбираем арматуру: 4 стержня диаметром 40 мм .

Определим высоту сжатой зоны бетона:

=23,0 см;

;

.

4.4 Расчёт прочности наклонных сечений.

Согласно п.5.27 СНиП поперечную арматуру на приопорных участках длинной в пролета принимают при высоте сечения 450 мм и более - не более , и не более 500 мм. На остальной части пролета устанавливают поперечную арматуру с шагом не более и не более 500 мм.

Зададим диаметр поперечной арматуры:

;

Для расчета принимаем арматуру класса А-III.

(4.4)

Вычисляем поперечную силу:

(4.5)

;

;

;

;

- минимальная ширина сечения в пределах наклонной полосы;

- рабочая высота сечения.

Проверим условие:

;

.

Так как условие не выполняется, то требуется расчет поперечной арматуры.

Условие прочности наклонного сечения по поперечной силе:

.

; (4.6)

.

Определим погонную несущую способность хомутов:

. (4.7)

Проверяем условие:

кН/м.

Условие выполняется.

Определяем длину проекции опасной наклонной трещины на продольную ось ригеля:

; (4.8)

При этом должно выполняться условие , .

=2,0 м;

с_о=2,0 м 2h_o =2∙1,08 =2,16 м.

Принимаем с_о=2,0 м

кН;

;

.

Вычисляем величину поперечной силы в конце опасного наклонного сечения по формуле:

; (4.9)

Условие выполняется, принятой предварительно поперечной арматуры достаточно.

5 Расчёт колонны.

Предварительно принимаю размер колонны 0,5×0,5

Нагрузки на колонну:

Постоянные длительно действующие:

;

Грузовая площадь:

=43,8 м²;

=2999 кН.

Собственный вес ригеля:

=135,6 кН.

Собственный вес колонны:

=34,4 кН;

=2999+135,6+34,4=3169 кН.

Временная нагрузка:

=1314 кН.

Суммарная нагрузка:

=4483 кН.

Определим коэффициент условия работы бетона из условия:

;

N₁=3169 кН < 0,82N=0,82∙4483=3676 кН;

.

т.к. высота бетонирования более 1,5м.

= ;

= ;

;

=0,82.

Определим гибкость колонны:

=10.

По таблице 2.2 методических указаний [2] выбираем коэффициенты и , которые определяем методом интерполяции.

φ_b =0,8936; φ_sb =0,9036;

Запишем условие прочности

; (5.1)

Определим коэффициент продольного изгиба по формуле:

; (5.2)

α_s= ; (5.3)

г де A_s.tot – площадь всей продольной арматуры, м²; А – площадь сечения бетона, м².

Принимаем минимальную площадь продольной арматуры A_s.tot. При этом минимальный коэффициент армирования определяется по таблице 38 п. 5.16 [1], диаметр стержней назначается не менее 12 мм, а их число – по размерам сечения, но не менее 4. Арматуру размещают симметрично обеим осям, для колонн квадратного сечения

i=0,288 b_к ; i=0,288∙0,5=0,144 м.

Исходя из конструктивных требований СНиП 2.03.01-84* принимаем 4 стержня диаметром 12мм,

α_s= =0,049;

φ=0,8936+2(0,9036 – 0,8936) 0,049=0,8946.

Проверим выполнение условия:

φ≤φ_sb,;

0,8946 < 0,9036.

Вычислим необходимое количество арматуры по формуле

A_s.tot= ; (5.4)

A_s.tot= =44,1 см².

Принимаем: 8 стержней диаметром 28 мм, , шаг .

Рисунок 5.1 – Схема размещение арматуры в колонне