3.3 Проверка высоты ригеля

Проверяется условие:

, (35)

где - несущая способность ригеля, кН·м;

– внешний момент конструкции, кН·м.

, (36)

, (37)

где – расчетный пролет ригеля (длина от середины глубины опирания до середины глубины опирания ригеля на консоль колонны, рисунок 3), м.

Рисунок 3 – Схема опирания ригеля

.

Уточняется значение по формуле:

, (38)

.

Окончательно принимается .

.

.

Условие (35) выполняется. Следовательно, принимаются окончательные высоту и ширину ригеля 250×700 мм.

3.4 Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси

Для элемента из бетона класса В35 с арматурой класса А-II при γ_в2=0,9 находится α_R=0,417.

Подбор продольной арматуры производится исходя из следующей формулы:

, (39)

.

Если выполняется условие (40), то сжатая арматура не требуется:

(40)

.

Условие (40) выполняется.

При :

.

Тогда требуемая площадь растянутой арматуры определяется по следующей формуле:

, (41)

.

Таким образом принимается 4 стержня диаметром 25 мм класса А-II ( .

3.5 Построение эпюры моментов и обрыв стержней в пролете

Определяется изгибающий момент для четырех стержней по формуле:

, (42)

.

Изгибающий момент для двух стержней определяется аналогично:

;

, (43)

, (44)

.

Определяется поперечная сила по формуле:

, (45)

.

Для обеспечения прочности наклонных сечений на действие изгибающего момента в элементах постоянной высоты с хомутами продольные растянутые стержни, обрываемые в пролете, должны заводиться за точку теоретического обрыва (т.е. за нормальное сечение, в котором внешний момент становится равным несущей способности сечения без учета обрываемых стержней) на длину не менее величины , определяемой по формуле:

, (46)

где - диаметр обрываемого стержня.

.

Таком образом на приопорном участке 7 стержней диаметром 25 мм с шагом 225 мм, а на остальной части 9 стержней диаметром 25 мм с шагом 350 мм.

Рисунок 4 – Распределение стержней в каркасе ригеля

Рисунок 5 – Эпюра материалов

4 Проектирование сборной железобетонной колонны

4.1 Сбор нагрузок на колонну

Определение нагрузки на колонну с грузовой площади, соответствующей заданной сетке колонн:

,

Коэффициент надежности по назначению здания:

.

Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа:

-от перекрытия:

.

-от собственного веса ригеля сечением и длиной при плотности ρ=25 кН/м³ и γ_f=1,1:

.

-от собственного веса колонны сечением 0,3·0,3 при высоте этажа 4,8 м составит:

.

Итого:

.

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа:

.

В том числе длительная:

.

Подсчет нагрузок от конструкции покрытия сведен в таблицу 3.

Таблица 3 – Постоянная нагрузка на 1 м² покрытия

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м2	Коэффициент надежности,	Расчетная нагрузка, кН/м2
1) Гидроизоляционный ковер (3 слоя рубероида на битумной мастике)	0,15	1,3	0,195
2) Цементно-песчаная стяжка (δ=30 мм, γ=1800 кг/м3)	0,54	1,3	0,702
3) Утеплитель (δ=150 мм, γ=250кг/м3)	0,375	1,3	0,4875
4) Пароизоляция	0,05	1,3	0,065
5) Ж/б плита покрытия (δ=220 мм, ρ=2200кг/м3)	2,64	1,1	2,904
Итого:	3,775		4,35

Рисунок 6 – Состав кровли

Постоянная нагрузка от покрытия при нагрузке от кровли и плит составит:

,

То же, с учетом нагрузки от ригеля и колонны верхнего этажа:

.

Временная нагрузка от снега для г. Казань (IV снеговой район, ρ_s =1,5 кН/м²) при коэффициенте надежности по нагрузке будет равна γ_f=1,4(определяемому по СНиП 2.01.07-85 таб.4) - расчетное значение веса снегового покрова.

,

в том числе длительная составляющая:

.

Таким образом, суммарная (максимальная) величина продольной силы в колонне первого этажа (при заданном количестве этажей – 4):

,

в том числе длительно действующая:

.