2. Расчет балки покрытия прямоугольного сечения.

2.1 Расчет ригеля по предельному состоянию первой группы (по прочности)

Исходные данные.

Требуется запроектировать балку покрытия прямоугольного сечения пролетом 8.5 м. Расстояние между балками вдоль здания 7,5 м. Класс среды по условиям эксплуатации ХС3. По степени ответственности здание относится к классу II.

Балка сборная заводского изготовления в рабочем положении. Бетон тяжелый класса по прочности на сжатие С30/37, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении. Марка бетонной смеси по удобоукладываемости П2.

Нормативное сопротивление бетона осевому сжатию = 30 МПа. Расчетное сопротивление бетона сжатию:

МПа.

Нормативное сопротивление бетона растяжению = 2,0МПа .

Средняя прочность бетона на осевое растяжение

МПа .

Модуль упругости бетона =37∙ МПа ;

Для армирования балки принимаем рабочую продольную арматуру класса S500.

Нормативное сопротивление арматуры растяжению = 500МПа . Расчетное сопротивление арматуры растяжению:

450МПа.

Модуль упругости арматуры МПа ;

Поперечное армирование выполняем из арматуры класса S500.

Нормативное сопротивление арматуры растяжению = 500МПа . Расчетное сопротивление арматуры растяжению:

МПа .

Расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению:

МПа .

2.1.1.Расчет нагрузок и усилий, действующих на ригель.

Нагрузка на 1 м длины балки складывается из нагрузки от покрытия и собственного веса балки.

Нагрузка от покрытия.

Сбор нагрузки на 1 покрытия выполнен в расчетной работе№1 (см. таблицу 3 ).

Расчетная постоянная нагрузка на балку от покрытия составит:

где - ширина грузовой площади балки (номинальная длина плиты).

Расчетная переменная нагрузка на балку от снега составит:

Нагрузка от собственного веса балки.

Высота балки назначается в пределах:

= ( мм.

Принимаем высоту сечения балки 500 мм.

Ширина балки назначается в пределах

b =(0,3…0,5)h = (150…250) = 200,00мм .

Ширину сечения балок назначают равной 180, 200, 220, 250 и далее кратно 50 мм.

Принимаем ширину сечения балки 200 мм.

Расчетная нагрузка от собственного веса 1 м балки составит:

где - площадь поперечного сечения балки;

ρ = 25кН / - объемный вес бетона;

= 1,35 - частный коэффициент безопасности по нагрузке;

= 0,95 - коэффициент надежности по ответственности. Полная постоянная расчетная нагрузка на 1 погонный метр балки составит:

кН/м.

Определим основные сочетания нагрузок на балку.

Первое основное сочетание:

кН/м.

Второе основное сочетание:

кН/м.

Для дальнейших расчетов балки выбираем первое сочетание нагрузок (q = = 38,87/м) как наиболее неблагоприятное.

Усилия от действия погонной нагрузки

Определяем расчетную длину балки:

= 7200 мм,

где = 7200мм - длина балки (расстояние в осях);

= 300мм - ширина участка опирания (ширина колонны); 

.

Рисунок. 1 Расчетная схема ригеля.

Максимальный изгибающий момент в середине пролета и максимальная поперечная сила на опоре от действия расчетных нагрузок составит: