Неразрезной ригель

Неразрезной ригель многопролетного перекрытия представляет собой элемент рамной конструкции. При свободном опирании концов ригеля на наружные стены и равных пролетах ригель можно рассматривать как неразрезную балку. При этом возможен учет пластических деформаций, приводящих к перераспределению и выравниванию изгибающих моментов между отдельными сечениями.

Шаг колонн в продольном направлении, м	6
Шаг колонн в поперечном направлении, м	8
Число пролетов в поперечном направлении	3
Врем.нормат. нагр. на перекрытие, кН/м2	6
Пост.нормат. нагр. от массы пола, кН/м2	1,1
Класс бетона для сборных конструкций	В25
Класс арм-ры сборных ненапр. конструкций	А400
Тип плиты перекрытия	круг
Влажность окружающей среды	90%
Класс ответственности здания	II

Решение. Назначаем предварительные размеры поперечного сечения ригеля. Высота сечения h=800мм. Ширина сечения ригеля b=250мм.

Вычисляем расчетную нагрузку на 1 м длины ригеля. Нагрузка на ригеле от многопустотных плит считается равномерно распределенной. Ширина грузовой полосы на ригель равна шагу колонн в продольном направлении здания 6 м.

Постоянная нагрузка на ригель будет равна:

от перекрытия (с учетом коэффициента надежности по назначению здания 4,62·8·0.95=35,42 кН/м.

от веса ригеля (сечение 0.25х0.8м., плотность железобетона , с учетом коэффициентов надежности =1.1 и ), 0.25 · 0.8 · 25 · 1.1 · 0,95 = 3,92 кН/м.

g = 35,42+3,92 = 39,032 кН/м.

Временная нагрузка: v = 6*8*0,95 = 45,6 кН/м

Полная нагрузка q = g + v = 84,632 кН/м.

Характеристики бетона и арматуры для ригеля.

Бетон тяжелый класса В25, R_b= 22 Мпа,R_bt= 1,4 (0,9) МПа.

Продольная рабочая арматура класса A400, R_s= 350МПа.

Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси.

Сечение в пролете, М=426,7кН·м, h₀=750 – 60=690 мм.

Арматура4Ø22 A400 (A_s= 1520 мм²).

Определяем высоту сжатой зоны x:

Определяем относительную высоту сжатой зоны:

Определяем граничную относительную высоту сжатой зоны ξ_R = 0,493

Проверяем условие ξ ≤ ξ_R 0,14<0,493

Вычисляем момент, который может воспринять сечение:

Момент, воспринимаемый сечением, сравниваем с моментом от расчетных нагрузок.

Несущая способность не обеспечена, т.к.: 426,7 >341,26

Требуется усиление.

1. Проверяем условие

где

Принимаем продольную рабочую арматуру 2Ø22 A500 (A_s= 760 мм²).Привариваем её к основной рабочей арматуре с помощью специальных коротышей Ø10 с шагом s = 500 мм.

2. Проверяем 2 уголка 100×100×12 с А_ss=2280× 2 =4560 мм²

Проверяем условие

где ;

Принимаем 2 равнополочных уголка 100×100×12

Сборная железобетонная колонна

Шаг колонн в продольном направлении, м	6
Шаг колонн в поперечном направлении, м	8
Число пролетов в поперечном направлении	3
Количество этажей	4
Район строительства	Томск
Класс бетона монолитных конструкций и фундамента	В15
Класс арм-ры монолитных конструкций и фундамента	А400
Глубина заложения фундамента	1,6
Расчетное сопротивление грунта	0,25
Влажность окружающей среды	90%
Класс ответственности здания	II

Решение. Определим нагрузку на колонну с грузовой площади, соответствующей заданной сетке колонн 6·8=48 м² и коэффициентом надежности по назначению здания =0,95.

Вид нагрузки	Нормативная	Коэффициент надёжности	Расчётная
Слой гравия в битуме	0,16	1,3	0,208
Гидроизоляция техноэласт 2 слоя	0,12	1,3	0,156
Цементная стяжка 20	0,45	1,3	0,585
Утеплитель пенобетон 110	0,55	1,3	0,715
Пароизоляция обмазочная	0,05	1,3	0,065
Итого			1,729

Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа:

-от перекрытия 3,3·48=82,992 кН;

-от собственного веса ригеля сечением 0,25x0,75 м длиной 6,9 м при плотности железобетона =25 кН/м³ и =1,1 будет равна 0,25·0,75·8·25·1,1= 41,25 кН;

-от собственного веса колонны сечением 0,4x0,4 м при высоте этажа 4,5 м составит 0,4·0,4·4,5·25·1.1=19,8кН.

Итого постоянная нагрузка на колонну первого этажа от веса всех железо-

бетонных конструкций здания (при заданном количестве этажей – 4) будет

равна: 4·(158,4+41,25+19,8) = 877,8кН.

Постоянная нагрузка на колонну от массы пола 3-х этажей (по заданию g_n=

=1,1 кН/м2) при γf =1,2 составит 3*1,1*1,2*48=190,08 кН

Нормативное значение снеговой нагрузки на покрытие определяем по

формуле S₀ = 0,7c_ec_t μ S_g = 0,7·1,0·1,0·1,0·2,4 = 1,68 кН/м2

Расчетное значение снеговой нагрузки будет равно:

S = S₀*γ_f = 1,68·1,4 = 2,352 кН/м2,

где γf = 1,4 – коэффициент надежности по снеговой нагрузке

При этом длительная составляющая будет равна 0,7·2,352 = 1,646 кН/м2,

С учетом грузовой площади получим следующие величины нагрузки от

снега на колонну: от полной снеговой нагрузки – 2,352·48=112,896 кН, а для дли-

тельной составляющей снеговой нагрузки – 1,646·48=79,008 кН.

От полной временной нагрузки на перекрытиях 4-ти этажей (по заданию

v = 6 кН/м²) при γf =1,2 нагрузка на колонну составит 3·6·1,2·48 = 1036,8 кН,

соответственно длительная составляющая будет равна 777,6 кН.

Суммарная величина продольной силы в колонне первого этажа будет

82,992+877,8+190,08+112,896+1036,8=2300,568 кН, в том числе длительно составляющая равна 82,992+877,8+190,08+79,008+777,6=2008,2кН.

С учетом класса ответственности здания при γ_n = 0,95 максимальная вели-

чина продольной силы в колонне составит N = 2300,568 ·0,95 =2185,5396 кН; в том

числе длительно действующаяN_l = 2008,2 ·0,95 = 1907,79кН.

Характеристики бетона и арматуры для колонны.Характеристики бетона и арматуры для колонны. По заданию бетон класса В25, Rb = 14,5 МПа, Rbt = 1,05 МПа. Продольная рабочая арматура класса А400, Rsc = 350 МПа. Поперечная арматура класса В500. Продольная арматура 4Ø16 A400 (As = 804мм²).

Вычисляем усилие, который может воспринять сечение:

Несущая способность обеспечена, если :

Несущая способность не обеспечена, т.к.: . Требуется усиление.

1. Проверяем условие:

Принимаем уширение сечения на 80 мм.с каждой стороны колонны.

Арматура 4Ø16 A400 (As = 804мм²).

Поперечную арматуру в колонне принимаем в соответствии с требованиями (исходя из условий сварки) из арматуры класса А400 диаметром 6 мм, устанавливаемую с шагом s_w =15d =15·16 =240 мм < 500 мм

2. Проверяем условие:

Отсюда

Принимаем 2 равнополочных уголка 100×100×10 с А_ss=1924 × 2 =3848 мм²

Расчёт накладок