4 Расчет сборного однопролетного ригеля перекрытия

4.1 Расчетный пролет, расчетная схема

Ригель среднего ряда рассчитывается на действие равномерно распределенной нагрузки как однопролетная балка с шарнирным опиранием на консоли колонн. Расчетный пролет ригеля − расстояние между осями опор.

м

где 0,5 − зазор между торцом ригеля и гранью колонны, м;

0,4 − ширина сечения колонны, м;

0,2 − площадка опирания ригеля на консоль, м.

Высота мм, принимаем h=1000 мм, согласно [7]

Ширина мм

4.2 Сбор нагрузок

Нагрузки на ригель собираются с грузовой площади шириной 6 м.

от собственного веса ригеля:

Н/м

Временная нагрузка (см. табл. 9):

Полная нагрузка: кН/м

Рисунок 9 – Схема опирания и расчетный пролет ригеля

4.3 Определение расчетных усилий

Изгибающий момент в середине пролета:

Поперечная сила на опоре

4.4 Проверка достаточности размеров ригеля

В связи со значительным изгибающим моментом в сечении ригеля нами принято решение повысить класс арматурных стержней до А400.

где

Определяем

Рабочая высота

м = 75 см

Полная высота h=1м согласно [7], тогда м

Принимаем h₀=0,9 м.

4.5 Расчет прочности нормальных сечений

Определяем

Требуемая площадь рабочей арматуры

м² =50,07см²

Принимаем два ряда продольных стержней: нижний − 2 d40 А400 (A_s=25,12 см²), верхний 2 d40 А400 (A_s=25,12 см²)

4.6 Расчет прочности наклонных сечений

Проверяем прочность на действие наклонных сжимающих усилий.

При высоте ригеля м на приопорных участках принимаем шагсм, [7] см

Назначаем шаг мм, диаметр поперечной арматуры определяем из условий свариваемости с продольной арматурой (Приложение 1):

→→мм

Принимаем диаметр поперечной арматуры 10 мм. класс А400.

Так как мм. принимаем по ширине ригеля 2 каркаса:

см²

Проверяем прочность по наклонной в сжатой полосе [4]:

,

где

−условие выполняется, прочность обеспечена.

Проверяем необходимость расчета поперечной арматуры [4] :

−условие не выполняется, необходим расчет поперечной арматуры.

Задаемся величиной проекции наклонной трещины [4]:

м, где для тяжелого бетона φ_b2 = 2; φ_b3 = 0,6 [4, п. 3.31]

Определяем погонное усилие, воспринимаемое поперечными стержнями:

Н/м

Необходимое условие:

Н/м

Невыгодная проекция наклонной трещины

м

Принимаем (минимальное из трех значений:,,)

Проверяем прочность наклонных сечений:

Прочность обеспечена, если

где − сила, воспринимаемая бетоном;

−сила, воспринимаемая хомутами.

Н

Н

Условие не выполняется прочность наклонных сечений не обеспечена.

Принимаем диаметр поперечной арматуры 14 мм, класс А400.

см²

Определяем погонное усилие, воспринимаемое поперечными стержнями:

Н/м

Невыгодная проекция наклонной трещины

м

Принимаем Проверяем прочность наклонных сечений:

Н

Условие удовлетворяется.

В средней части пролета шаг хомутов увеличиваем до см при условиях см и м

Т.к. высота балки более 0,7 м, то необходима установка дополнительных арматурных продольных стержней через 300 мм по высоте, площадью:A_s>0,1% части площади поперечного сечения бетона S_b, которого они армируют: S_b=300∙200=60000мм² [7]. A_s>60мм². Принимаем d_s=9мм.

Рисунок 10 – Продольное армирование ригеля