III Расчет неразрезного ригеля

Сбор нагрузок и характеристик материалов ригеля крайнего пролёта

Таблица 4 – Сбор нагрузок на ригель крайнего пролёта

Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка, кН/м	γf	Расчетная нагрузка, кН/м
1. Постоянная - от веса перекрытия (с учетом коэффициента надёжности по назначению здания gn=0,95) 2,92·5,9·0,95 - от массы пола 1,0·5,9·0,95 - от собственного веса ригеля 0,25·0,6·23·0,95	16,37 5,6 3,28	1,1 1,2 1,1	18,01 6,72 3,61
Итого (g):			28,34
2. Временная (v) 0,95·6·5,9	33,63	1,2	40,36
Полная нагрузка q=g+v:	68,7

Нормативные и расчетные характеристики тяжелого бетона класса В25, твердеющем в естественных условиях, при W=55%:

;

;

.

Для арматуры класса А-III .

По приложению IV /5/ .

Расчет прочности ригеля по сечению, нормальному к продольной оси

Рисунок 11 – Эпюры изгибающих моментов

Рисунок 12 – Выравнивание эпюр изгибающих моментов

Определение требуемой площади продольной арматуры:

1) для сечения в середине первого пролета:

; ;

; по приложению IV /5/ находим ;

, следовательно, сжатая арматура не требуется.

;

Требуемая площадь растянутой арматуры:

;

Принимаем арматуру 4Ø25 А-III ( ).

2) для сечения в середине второго пролета:

; ;

; по приложению IV /5/ находим ;

, следовательно, сжатая арматура не требуется.

;

Требуемая площадь растянутой арматуры:

;

Принимаем арматуру 4Ø18 А-III ( ).

3) для сечения над опорой:

; ;

; по приложению IV /5/ находим ;

, следовательно, сжатая арматура не требуется.

;

Требуемая площадь растянутой арматуры:

;

Принимаем арматуру 2Ø32 А-III ( ).

4) для сечения перед опорой:

;

На первой промежуточной опоре слева.

.

Момент на первой промежуточной опоре по грани колонны:

;

;

; по приложению IV /5/ находим ;

, следовательно, сжатая арматура не требуется.

;

Требуемая площадь растянутой арматуры:

;

Принимаем арматуру 2Ø28 А-III ( ).

Монтажную арматуру принимаем 2Ø12 А-III ( ).

Расчет прочности ригеля по наклонному сечению

; ; .

Из условия свариваемости принимаем поперечные стержни диаметром 10 мм класса А-III, с числом каркасов – 2, с шагом поперечных стержней согласно требованиям /1/ п. 5.27.

; ;

; ;

; .

Проверяем условие , где – коэффициент учитывающий влияние хомутов, нормальных к продольной оси элемента.

;

;

;

.

Коэффициент вычисляется по формуле:

, где коэффициент , для тяжелого бетона, тогда

.

Окончательно имеем:

, т.е. условие выполняется.

Проверяем условие: .

Коэффициент по /1/ п. 3.31 для тяжелого бетона принимаю равным 0,6, тогда:

, т.е условие не выполняется, требуется поперечное армирование.

Определяем максимальный шаг поперечных стержней:

Коэффициент по /1/ п. 3.31 для тяжелого бетона принимаю равным 2,0;

.

Усилие в хомутах на единицу длины элемента равняется:

.

Определяем длину проекции наиболее опасного наклонного сечения на продольную ось элемента:

.

Следовательно принимаем .

Определяем длину проекции наиболее опасной наклонной трещины на продольную ось элемента:

;

;

;

.

Проверяем условие:

;

, т.е. условие выполняется, прочность наклонного сечения обеспечена.

Построение эпюры материалов

Построение эпюры материалов выполняем с целью рационального конструирования продольной арматуры ригеля в соответствии с огибающей эпюрой изгибающих моментов.

Определяем изгибающие моменты, воспринимаемые в расчетных сечениях, по фактическим принятой арматуре.

Сечение в пролете с продольной арматурой 2Ø25 А-III ( ):

;

;

.

Сечение в пролете с продольной арматурой 4Ø25 А-III ( ):

;

;

.

Сечение в пролете с арматурой в верхней зоне 2Ø12 А-III ( ):

;

;

.

Сечение в пролете с арматурой в верхней зоне 2Ø28 А-III ( ):

;

;

.

Пользуясь полученными значениями изгибающих моментов, графическим способом находим точки теоретического обрыва стержней и соответствующие им значения поперечных сил.

Рисунок 13 – Построение эпюры материалов ригеля

Вычислим необходимую длину анкеровки обрываемых стержней для обеспечения прочности наклонных сечений на действие изгибающих моментов в соответствии с п. 3.46 /2/.

Для нижней арматуры Ø25 при :

;

Конструктивно принимаем 330 мм.

Для верхней арматуры у опоры Ø28 при :

;

Конструктивно принимаем 100 мм.