3. Расчет и конструирование ригеля

Рис. 5. Схема определения расчетных прогонов ригеля.

3.1 определение усилий, возникающих в ригеле от расчетных нагрузок

Для построения криволинейной эпюры моментов ригельделится на п’ять равных частей через 0.2l₀ и определяются моменты в середине прогона и в точках 1…4 по формулам:

= = 247,77, кН

= =184,27 кН

l₀=Lриг-75+300=5425

Рис. 4. Схема армирования ригеля.

Рис. 5. Епюры изгибающих моментов и поперечных сил.

Сбор нагрузок на ригель Таблица3

Вид нагрузки	Нормативная нагрузка, Н/м2		Коэфициент надежности по напряжению, f	Расчетная нагрузка, Н/м2
-Звукоизоляция	2,4		1,3	3,12
-Цементная стяжка	2,4		1,3	3,12
-пол,бетонный	3,96		1,3	5,14
-вес плит перекрытия	13,2		1,1	14,52
-собственный вес ригеля	2,5		1,1	2,75
Постоянная нагрузка	gнорм =21,96			gрасч =28,65
Временнвя нагрузка	16,5		1,2	19,8
	16,5		1,2	19,8
	pнорм =33			pрасч =39,6

3.1 Характеристики прочности бетона и арматуры.

Для расчета ригеля принимаю бетон класса В20, рабочая арматура – класса А-ІІІ, поперечная и монтажная арматура – класса А-ІІІ.

По табл.. А.1…А.5 прилож А в зависимости от класса бетона и класса арматуры принимаются следующие их характеристики:

R_b – расчетное сопротивление бетона на сжатие=11,5МПа;

_b2 – коэффициент русловий работы бетона=0,9;

R_bt – расчетное сопротивление бетона на растяжение;=0,9МПа

R_s,-расчетное сопротивление продольной арматуры=365МПа (рабочей монтажной)

R_sw – расчетное сопротивление поперечной арматуры. =285МПа

As=70 мм

h₀=h-as=500-430=70мм

Вычисляется коэффициент _m по формуле:

ξ=0,438

η=0,78

α=0,85

ω=α-0,008×Rb×γb₂=0,85-0,008×11,5×0,9=0,7672

Τsr=Rs=365 мПа

Τsc,n=500 мПа(γb₂<1)

Условие   _R. Выполняется .

тр

As

Принимаем 4 стержня диаметром 25, А-III

3.2 Расчет ригеля по сечению, наклонному к продольной оси.

Ф

As= 19,68 см²

As=25+25+25/2=63 мм

h₀=h-as=600-63=537 мм

ξ=х/h₀ ξR

ξ=0,2784/0,537 ξ0,51

фак 1 1

Мсеч=Rs×As(h₀-x/2)×10ˉ =365×19,68(0,537-0,2784/2)×10ˉ=285,7

Mсеч=Rb×γb₂×b×x(h₀-x/2)×10³=11,5×0,9×0,25×0,2784(0,537-0,2784/2)×10³=286,5

Аs=a3+d/2=25+25/1=38

h₀=600-38=562 мм

ф

Аs=9,84

Рис. 6. Пример построения епюры материалов

3.4 расчет прочности наклонных сечений поперечных сил

Qmax=184,27 кН

Mmax=248,77 кН

Принимаем 2 поперечных армирования, арматура диаметром 8 A-III

Rsw=285 мПа

φb=0, т.к. сечение пряиоугольное

φ=0, т.к. ригель обычный и отсутстует усилие

Принимаем класс бетона В20

Rbt=0,9 мПа

γb₂=0,9 мПа

с=0,25l₀

φb₂=2

Qbmin=φb3(1+φn+φb)×Rbt×φb₂×b×h₀=0,6(1+0+0)×0,9×0,9×0,25×0,562×10³=68,28

Qbmax=2,5×Rbt×γb₂×b×h₀=2,5×0,9×0,9×0,25×0,562×10³=284,5

Т.к. Qb<Qmax, то необходима поперечная арматура по расчету принимаем наг поперечной арматуры на участке.

S1=hриг/3=600/3=200

Asw=1,01 cм³

qsw=Rsw×Asw/S1=285×1,01/0,2=143,9

qsw φb3(1+φn+φb)×Rbt×γb×b/2=0,6(1+0+0)×0,9×0,9×0,25×10³/2=60,75

Из двух значений выбераем,то что больше. Следовательно принимаем 143,9.

С₀=

h₀<C₀<2h₀

0,562<0,942<1,124

Принимаем С₀=0,942

Qsw=qsw×c₀=143,9×0,942=135,5

Qb=2×1×0,9×0,9×0,25×0,562²×10³/0,942=135,7

Прочность ригеля по наклонному сечению проверяется из условия::

Qb+Qsw Qmax

135,5+135,7 184,27

271,2 184,27

Прочность наклонных сечений на действие поперечной силы.

ω 20×d max

ω Qi/2qsw+5d

Qmax=180кН Qi=135кН

ω 500

ω 135/2×143,9×10³+5×25=595 мм

Принимаем,то что больше, ω=595мм

3.5 расчет прочности по наклонной сжатой полосой между наклонными трещинами.

Qmax 0,3×φw1×φb1×Rb×γb₂×b×h₀×10³

Qmax 0,3×1,07×0,89×11,5×10³×0,9×0,25×0,562=415<4

φw1=1+5×α×μw 1,3

μw=Asw/b×S1=1,01/2,5×20=0,002

φb1=1-β×Rb×γb=1-0,01×11,5×0,9=0,89

α=Es/Eb=200000/27000=7,4

φw1=1+5×7,4×0,002 1,3

1,07 1,3