67

5. Расчет ригеля

5.1. Исходные данные

Значения нормативных и расчетных нагрузок на 1 м² перекрытия при­нимаются те же, что и при расчете панели перекрытия. Ригель шарнирно оперт на консоли колонн. Высота ригеля h=0,45 м.

Характеристики прочности бетона и арматуры:

бетон тяжелый класса В25, МПа, МПа;

арматура продольная рабочая класса A400 диаметром 10...40мм, ; поперечная - класса A400 диаметром 6...8мм, МПа.

Рис.16.Схема опирания ригеля

Расчетный пролет (рис.16).

где - пролет ригеля в осях, ;

0,02 м - зазор между колонной и торцом ригеля;

0,13 м - размер площадки опирания.

Расчетная нагрузка на 1 м длины ригеля определяется с гру­зовой полосы, равной шагу колонн, т.е. 7,8 м.

Постоянная нагрузка :

от перекрытия

от веса ригеля

68

где 25 кН/м³ - плотность железобетона.

С учетом коэффициентов надежности по нагрузке и по назначению здания

Итого:

Временная расчетная нагрузка с учетом коэффициента снижения вре­менной нагрузки в зависимости от грузовой площади

Полная нагрузка

5.2. Определение усилий в ригеле

Значение максимального изгибающего момента и макси­мальной поперечной силы от полной расчетной нагрузки:

-

5.3. Расчет по прочности сечения, нормального к продольной

оси

Определяем высоту сжатой зоны

,

где - рабочая высота сечения ригеля;

- относительная высота сжатой зоны сечения.

Высота сжатой зоны т.е. ее граница на­ходится в полке сечения. Следовательно граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле

69

,

где - относительная деформация арматуры растянутой зоны, вызванная внешней нагрузкой при достижении в этой арматуре напряжения, равного ;

- относительная деформация сжатого бетона при напряжениях, равных , принимаемая равной 0,0035 МПа.

.

Так как , то следует применить двойное армирование. Принимаем ; ; .

Тогда площадь сжатой арматуры

.

Площадь растянутой арматуры

Принимаем сжатую арматуру - 2 10A400 ,

растянутую - 2 25A400 ,

2 28 A400 .

Общая площадь принятой растянутой арматуры .

5.4. Расчет по прочности сечения, наклонного к

продольной оси

Расчет производится рядом с подрезкой в месте изменения сечения.

Поперечная сила на грани нагрузки на расстоянии 10 см от торца площадки опирания

70

Проверяем условие обеспечения прочности по наклонной по­лосе между наклонными сечениями

, следовательно, условие прочности удовлетворяется.

Проверим необходимость постановки расчетной поперечной арматуры из условий:

а) .

Так как , то поперечной арматуры не требуется;

б) ,

где - поперечная внешняя сила в конце наклонного сечения, начинающегося от опоры с длиной проекции , где .

- поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении.

(рис.17).

, следовательно, необходим расчет поперечной арматуры.

- изгибающий момент, воспринимаемый бетоном в наклонном сечении,

Следовательно, интенсивность хомутов определим по формуле

Шаг хомутов у опоры должен быть не более и не более , а в пролете не более и не более . Максимальный шаг хомутов у опоры равен

71

Принимаем шаг хомутов у опоры , а в пролете

Площадь сечения хомутов, расположенных в одной нормальной к продольной оси элемента плоскости, пересекающей наклонное сечение

где - расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению.

Принимаем в поперечном сечении c тогда

Длина участка с наибольшей интенсивностью хомутов определяется следующим образом.

Так как

Тогда

где

Принимаем длину приопорного участка с шагом хомутов .