3. Предварительные размеры поперечного сечения элементов и расчетные сопротивления материалов

Размеры сечения определяются расчетом. Однако сначала для определения нагрузки от собственного веса элементов и значений расчетных пролетов необходимо предварительно задаться как размерами поперечного сечения балок (ригелей), так и глубиной их опирания на стену.

Рекомендуемые размеры сечения ригеля: высота h = (0,07…0.1)l₁ = (0,07…0,1)5800 = 406…580. Ширина b = (0,3…0,5)h = (0,3…0,5)580 = 174…270. При этом высота принимается кратной 50 при h = 600 мм, h < 600 мм или кратной 100 при h > 600 мм, а ширина с округлением до размеров 150, 180, 200, 220, 250 мм и далее кратной 50 мм. Исходя из этих условий, принимаем h = 500 и b = 250.

Глубина опирания ригеля на стену и консоли колонны принимается 300 мм (по рисунку 2.б. МУ). Колонну принимаем квадратного сечения со стороной 300 мм.

Согласно 5.2.3. [1], для определения расчетных сопротивлений бетона R_b и R_bt необходимо установить значение коэффициента условий работы бетона γ_b1, учитывающего влияние характера (длительность действия) нагрузки и условий окружающей среды (влажность). В соответствии с 5.1.10.а [2] при продолжительном (длительном) действии нагрузки коэффициент γ_b1 = 0,9. При этом значение γ_b1 бетону В20 соответствует (с округлением) R_b = 13 МПа и R_bt = 0,95 МПа (прил. 2 МУ).

Согласно 5.2.6 и табл. 5. 8. [2] (см. так же прил. 3 МУ), продольной арматуре класса А400 соответствуют расчетные значения сопротивления растяжению и сжатию продольной арматуры R_s = R_sc = 355 МПа, растяжению поперечной арматуры – R_sw = 285 МПа. В соответствии с 5.2.1. [2] модуль упругости арматурной стали принимается одинаковым при растяжении и сжатии и составляет E_s = 200 000 МПа.

4. Расчет неразрезного ригеля

4.1. Статический расчет

Ригель является элементом рамы, однако при свободном опирании его концов на наружные стены и равных пролетах его рассчитывают как неразрезную балку (11.2.3 [7]). C этих позиций рассматриваемый ригель представляет собой 4-х пролётную неразрезную балку (рис. 2 а, МУ).

Расчетные значения длины крайних l₀₁ и промежуточных l₀₂ пролетов отличаются от номинальных (расстояния между буквенными разбивочными осями, т.е. шага колонн в поперечном направлении l₁), что обусловлено характером опирания ригелей на стены и колонны. Определяем численные значения расчетных пролетов: l₀₁ = 5800 – 0,5 * 1000 – 200 + 150= 5250 мм;

l₀₂ =5800–1000 = 4800 мм.

Расчетные значения постоянных и временных нагрузок определяются по их нормативным значениям умножением последних на коэффициенты надежности и ответственности γ_n и по нагрузке γ_{f .} Согласно п.2 прил. 7 [4] для здания II уровня ответственности γ_n = 1. Согласно 2.2 [4], для веса строительных конструкций: γ_f = 1,1 – для железобетонных плит и ригеля; γ_f = 1,3 для пола (со средней плотностью бетона 1600 кг/м³).

Нагрузка от ребристых плит (при их количестве в пролете не менее 4) считается равномерно распределенной по длине ригеля.

Интенсивность равномерно распределенных нагрузок на ригель определяется по грузовой площади, с которой они передаются на 1м длины ригеля (т.н. погонный метр), равной 1м×l₂ (рис. 1, МУ)_. Подсчет приведен в таблице 1, в которой для удобства не указаны постоянные множители к нормативным значениям всех видов нагрузки γ_n = 1 и l₂ = 6 м.

Таблица 1

Вычисление нагрузки на 1 пог. м ригеля

Нагрузка	Нормативное значение нагрузки, кН			γf		Расчетная нагрузка на 1 пог.м ригеля, кН/м
	на 1м2 площади	На 1 пог. М ригеля
1	2	3	4		5
1. Постоянная 1.1 Вес пола толщиной t = 30 мм при средней плотности бетона ρ=16 кН/м3	0,48	2,88	1,3		3,74
1.2 Вес ж/б плит перекрытия с ребрами вниз	1,31	7,86	1,1		8,65
1.3 Собственный вес ж/б ригеля при h=0,50м; b=0,25м; ρ=25 кН/м3	-	3,125	1,1		3,44
Итого постоянная g	-	13,87	-		15,83
2. Временная p	24	144	1,2		172,8
3. Полная q = g + p	-	157,87	-		188,63