4 Проектирование ригеля

Согласно заданию, рассчитывается ригель в среднем пролете таврового сечения со свесами в растянутой зане, с ненапрягаемой продольной рабочей арматурой. Расчетное сечение ригеля – прямоугольное. Площадь сечения консольных свесов в расчет не вводится, так как она вне сжатой зоны бетона. Принимается бетон класса В25, арматура – класса А400.

Физико-механические свойства материалов:

Бетон В25: ,

Арматура А400: ,

где R , - расчетные сопротивления бетона осевому сжатию для предельных состояний первой и второй групп;

R , - расчетные сопротивления бетона осевому растяжению для предельных состояний первой и второй групп;

R , - расчетные сопротивления арматуры для предельных состояний первой и второй групп;

_{- расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению;}

_{- расчетное сопротивление арматуры сжатию для предельных состояний первой группы;}

Eb, Es – модуль упругости бетона и арматуры.

4.1. Расчет по прочности ригеля по нормальному сечению.

Расчетные пролетный М и опорные моменты М принимаются в соответствии с огибающей эпюрой изгибающих моментов (рис. 2.6.):

М_оп=407,9 кНм;

М_пр=372,27 кНм.

Рассчитывается ригель для среднего пролета. Геометрическая длина ригеля равна: .

где L = 6000 мм – величина пролета;

= 600 мм – высота сечения средней колонны;

= 50 мм – зазор между ригелем и колонной.

Назначается:

a_s=0,07м – параметр защитного слоя растянутой арматуры;

h₀=h-a_s=0,80-0,07=0,73 м – рабочая высота балки.

Расчет по прочности сечения ригеля в пролете ведется в следующей последовательности:

а) составляется уравнение проекций сил на горизонтальную ось:

(1);

б) cоставляется уравнение моментов относительно центра тяжести растянутой арматуры:

;

Задается площадь сжатой арматуры по конструктивным требованиям:

3  10 А400 с А_sc=2,36 см².

Из уравнения (2) определяется:

.=

условие выполнено. Следовательно, сечение достаточно.

В) проверяется необходимость установки конструктивной арматуры в сжатой зоне;

вычисляется граничное значение относительной высоты сжатой зоны:

< (0,152<0,390), следовательно в сжатой зоне арматура устанавливается по конструктивным требованиям.

В ычисляется фактическое значение относительной высоты сжатой зоны:

; x=

Рассчитывается площадь сечения растянутой арматуры

Принимается по сортаменту 620 А400 с А_s=18,84 см²;

г) вычисляется коэффициент армирования:

Проверяется условие оптимального армирования:

- условие выполнено.

По результатам расчета выполняется армирование сечения (рис 10.).

Расчет по прочности сечения ригеля на опорах ведется в следующей последовательности:

Условие выполнено. Следовательно, размеры сечения достаточны.

Вычисляется граничное значение относительной высоты сжатой зоны:

Вычисляется фактическое значение относительной высоты сжатой зоны

; x=

Рассчитывается площадь сечения растянутой арматуры:

Принимается по сортаменту 232 А400 с А_s=16,08 см²

Приопорное сечение представлено на рис. 10

Рис. 15 Схема армирования ригеля продольной арматурой