2.3.1 Расчет ригеля по прочности нормальных сечений

Расчетная схема и эпюра моментов ригеля приведена на рисунке.

Расчет нагрузки, действующей на плиту перекрытия, приведен в таблице.

Таблица 2.3.1 В кПа

Нормативное значение нагрузки от собственного веса ригеля:

= 2,25 * 10 / 5,66 * 7 = 0,568 кПа

где - масса ригеля в тоннах (см пункт 2.1); lр -длина ригеля в м; L - расстояние между ригелями в осях по конструктивной схеме перекрытия, м.

Нагрузка q, указанная на расчетной схеме, определяется по формуле:

= 16,83 * 7 = 117,78 кНм

Расчетная длина ригеля равняется расстоянию между серединами площадок опирания. Величину расчетной длины плиты перекрытия l0 можно определить по рисунку.

l0 = lp - 130 = 5,66 - 0,13 = 5,53 м

M = = 117,78 * 5,532 / 8 = 450 кНм

Расчет ригеля по нормальному сечению необходимо выполнять на максимальное значение изгибающего момента, возникающего в середине пролета.

Сечение ригеля имеет тавровый вид (рис 2.3.3), полки находятся в растянутой зоне. Данное сечение необходимо рассчитывать как прямоугольное.

Рисунок 2.3.3

При расчете ригеля нужно учесть арматуру в сжатой зоне, что уменьшит размеры сечения ригеля. Задаемся конструктивной арматурой в сжатой зоне - не менее 2 стержней d = 10мм, As=1,57 см2. Для армирования ригеля применяем арматуру А500.

При расчете изгибаемого элемента с двойной арматурой несущая способность элемента Mult складывается из момента, воспринимаемого сжатым бетоном Mb, и воспринимаемого сжатой арматурой .

.

= 435 * 106 * 1,57 * 10-4 * 0,57 = 38,93 кНм приняли a = 30 мм, a = 20 мм, ho = hp - a = 0,62 - 0,03 = 0,59 м

= 17*106*0,207*0,296*(0,59 - 0,5*0,296) = 460,4 кНм

где - граничное значение сжатой высоты зоны, определяется по формуле

= 0,502 * 0,59 = 0,296 м

Mb > M, 460 > 450 => устанавливаем 2 стержня d = 10 мм, As= 1,57 см2.

Подбираем диаметр сжатой арматуры при двух или трех стержнях так, чтобы было больше и тогда требуемая площадь растянутой арматуры равняется:

= = 0,0025м = 25 см2

Подобрали 4 стержня ds = 32 мм, As = 32,17 см2. Схема размещения-рис 2.3.4.

После подбора арматуры необходимо выполнить проверки возможности ее размещения и достаточности прочности.

Далее необходимо окончательно проверить несущую способность сечения с учетом подобранной арматуры.

Несущая способность сечения равняется:

=0,56*106+435*106*1,57*10-4*0,552 = 597 кНм

= = 0,378 м,

aниж = 1,5 * d = 48 мм

h0 = hp - a = 0,62 - 0,048 = 0,572 м

, 0,378 ? 0,296 => значение принимают равным = 0,296

Рисунок 2.3.4 - Схема размещения стержней в растянутой зоне для 4 стержней

Mult > M, 597 кНм > 450 кНм => прочность сечения достаточна.