|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
|
|
Архитектура Аудит Военная наука Иностранные языки Медицина Металлургия Метрология Образование Политология Производство Психология Стандартизация Технологии |
Расчет железобетонного ригеля
Исходные данные для проектирования. Требуется выполнить расчет и конструирование сборного железобетонного ригеля перекрытия. Конструктивные размеры ригеля 6860×400×550(h) мм. Для изготовления ригеля предусмотрен бетон класса В30, изделие подвергают тепловой обработке при атмосферном давлении. Рабочая арматура выполнена из стержневой арматуры класса А400. Поперечное армирование – арматура В500. Геометрические размеры ригеля показаны на рис. 4.1.
Рис. 4.1. Геометрические размеры ригеля
Расчетный пролет, нагрузки и усилия. Расчетный пролет ригеля
(
Рис. 4.2. Расчетный пролет ригеля
На основании табл. 2.2, полное значение расчетной нагрузки от перекрытия на ригель составляет Согласно п. 8.2.4 СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия», при расчете балок, ригелей, плит, стен, колонн и фундаментов, воспринимающих нагрузки от одного перекрытия, нормативные значения полезных нагрузок следует снижать в зависимости от грузовой площади а) для помещений, указанных в поз. 1, 2, 12а (при
б) для помещений, указанных в поз. 4, 11, 12б (при
Определяем коэффициент
Полная расчетная погонная нагрузка на ригель при ширине грузовой площади
Усилия от расчетной нагрузки:
Расчетное сечение (рис. 4.4). Расчетное сечение ригеля назначается из следующих условий: ширина верхнего ребра b Рабочая высота сечения
Рис. 4.4. Расчетное сечение ригеля (см)
Характеристики прочности бетона и арматуры. Расчетные характеристики бетона определяются по табл. 6.8 [3]. Бетон класса В30. Расчетное значение прочности бетона Расчетные характеристики арматуры определяются по табл. 6.14 и 6.15 [3]. Рабочая продольная арматура ригеля класса А400. Расчетное значение прочности арматуры
Расчет прочности железобетонного ригеля по нормальному сечению к продольной оси. Определяем положение границы сжатой зоны бетона:
т.е. момент от внешней нагрузки превышает внутренний момент, воспринимаемый верхним ребром ригеля. Следовательно, граница сжатой зоны ригеля проходит ниже верхнего ребра (рис. 4.5).
Рис. 4.5. Фактическое расчетное сечение ригеля (см)
Определяем коэффициент
При этом должно выполняться условие Определяем площадь сечения растянутой арматуры
По табл. Б.1 (прилож. Б) принимаем
 
Рис. 4.6. Продольное армирование ригеля
Если высота сжатой зоны находится в пределах верхней полки (рис. 4.4), расчет производится по следующей схеме. Вычисляем
По формуле
определяем количество арматуры. Если a т > ar , требуется повысить класс бетона или установить сжатую арматуру согласно п. 8.1.10 [3]. Расчет прочности железобетонного ригеля по наклонному сечению к продольной оси. Определяем прочность ригеля по бетонной полосе между наклонными сечениями (рис. 4.7)
Прочность ригеля по наклонной полосе обеспечена. В случае невыполнения данного условия необходимо увеличить класс бетона.
Поперечное армирование ригеля выполнено из двух вертикальных каркасов К-1 (рис.4.6). Минимальный диаметр вертикальных поперечных стержней (хомутов) устанавливается из условия сварки с продольной рабочей арматурой по табл. Б.4 (прилож. Б). Диаметр рабочей продольной арматуры, входящей в состав вертикальных каркасов, 36 мм, тогда диаметр поперечных стержней 10 мм. Принимаем 2Ø10 (2 каркаса) арматуры класса В500 ( Для усиления опорной зоны ригеля в районе подрезки устанавливаем два отгиба (наклонные стержни под углом 45°) 2Ø25 А400 ( Проверяем условие
где Так как внешняя поперечная сила больше поперечной силы воспринимаемой бетоном, то требуется расчетное поперечное армирование ригеля, шаг расчетных поперечных стержней не более Расчет ригеля по наклонному сечению производят из условия
где
 
Рис. 4.8. Поперечное армирование ригеля в районе подрезки
Определяем момент, воспринимаемый бетоном сжатой зоны в вершине наклонной трещины
где Усилие в хомутах на единицу длины элемента, равно
Проверяем условие
Условие выполняется (если данное условие не выполняется, необходимо уменьшить шаг хомутов). Так как
Если
то
Определяем усилие, воспринимаемое хомутами
Усилие, воспринимаемое отогнутыми стержнями
Поперечную силу Qb, воспринимаемую бетоном, определяем по формуле
Значение
Проверяем условие прочности наклонного сечения ригеля в подрезке
Прочность ригеля в районе подрезки на действие поперечной силы обеспечена с большим запасом, уменьшаем диаметр арматуры отгиба. Принимаем 2Ø12 ( Усилие, воспринимаемое отогнутыми стержнями
Проверяем условие прочности наклонного сечения:
Прочность ригеля в районе подрезки на действие поперечной силы обеспечена.
Определяем поперечное армирование ригеля за районом его подрезки – второй участок поперечного армирования. Минимальная длина участка от середины опирания ригеля l0/4=6,73/4=1,68 см. Шаг поперечных стержней принимаем не более Определяем поперечную силу на расстоянии 0,715 м от оси опоры
Рис. 4.9. Поперечное армирование ригеля за подрезкой
Определяем момент, воспринимаемый бетоном сжатой зоны в вершине наклонной трещины
где Усилие в хомутах на единицу длины элемента, равно
Величина проекции наклонного сечения равна
Принимаем не более Определяем усилие, воспринимаемое хомутами
Поперечную силу Qb, воспринимаемую бетоном, определяем по формуле
Проверяем условие прочности наклонного сечения:
Прочность ригеля на исследуемом участке на действие поперечной силы обеспечена.
Определяем поперечную силу в начале третьего (среднего) участка армирования, т.е. на расстоянии 1,715 м от оси опоры
Расчет наклонных сечений на данном участке выполним, не рассматривая проекцию наклонного сечения, по условию
На среднем участке ригеля поперечную арматуру устанавливается с шагом не более Определяем поперечную силу, воспринимаемую бетоном
Усилие в хомутах на единицу длины элемента, равно
Определяем
Проверяем условие прочности наклонного сечения на данном участке:
Прочность наклонного сечения ригеля на среднем участке обеспечена.
Конструирование ригеля. Бетон класса В30. Основное армирование ригеля выполнено из двух каркасов КР-1. Нижнее рабочее армирование каркасов выполнено из арматуры Ø36 класса А400, верхний продольный стержень выполнен из Ø18 А400, т.е. диаметр стрежня принят 50% от диаметра нижней рабочей арматуры. Поперечное армирование каркасов - арматура класса В500 Ø10, шаг хомутов устанавливается согласно расчета прочности ригеля по наклонным сечениям. В зонах подрезки каркасы имеют отгибы, выполненные из арматуры Ø12 А400. Плоские каркасы объединяем в пространственный каркас ригеля с помощью монтажной горизонтальной арматуры Ø12 А240, шаг стержней 500 мм. В нижней зоне ригеля установлен каркас КР-2 в состав которого входят 2 рабочих стержня Ø20 А400, поперечное армирование каркаса - Ø12 А240 с шагом 500 мм. Зоны опирания плит перекрытия (полки ригеля) усиливаются конструктивной гнутой сеткой СР-1, изготовленной из продольной арматуры Ø12 А240 и поперечных стержней Ø6 В500, установленных с шагом 400 мм. Схема армирования ригеля показана на рис. 4.10.
Рис. 4.10. Схема армирования ригеля |
Последнее изменение этой страницы: 2019-05-08; Просмотров: 213; Нарушение авторского права страницы
принимают равным расстоянию между осями его опор (рис.4.2). При опирании на консоли колонн 
мм
– размер сечения колонны, 
мм – зазор между колонной и торцом ригеля, 
- величина опирания ригеля на консоль колонны).
н/м2.
, м2, с которой передаются нагрузки на рассчитываемый элемент, умножением на коэффициенты 
или 
, равные:
= 9м2)
= 36 м2) 
м (пролет здания в направлении плит перекрытия), рис. 1.4:
мм, его высота 
мм; ширина нижнего ребра bf 
мм; высота ригеля 
мм.
мм, где 
- расстояние от центра тяжести рабочей арматуры до наиболее растянутой грани элемента (т.к. диаметр арматуры неизвестен, принимаем 
в пределах 35…45 мм).
МПа, 
МПа. Коэффициент условия работы бетона 
(при продолжительном действии нагрузки), тогда 
МПа, 
МПа.
МПа, 
МПа. Поперечная арматура В500. Расчетное сопротивление поперечной арматуры 
МПа.
(табл. Б.3 прилож. Б). В случае невыполнения данного условия необходимо увеличить класс бетона.
.
,
см2).
см2), рис. 4.8.
Н,
– рабочая высота сечения в районе подрезки, 
см ( 
см – высота сечения ригеля в районе подрезки).
и не более 300 мм, т.е. 
мм. Принимаю шаг поперечного армирования 150 мм. Указанная арматура устанавливается на приопорном участке ригеля от грани подрезки на расстояние не менее чем высота ригеля, т.е. 600 мм.
- поперечная сила в наклонном сечении;
- поперечная сила, воспринимаемая бетоном в наклонном сечении;
- поперечная сила, воспринимаемая хомутами в наклонном сечении; 
- поперечная сила, воспринимаемая отгибами.
– рабочая высота консоли ригеля.
см, т.е. принимаем 
см.
МПа·см2 и не менее 
МПа·см2. Если 
равным соответствующему ограничению.
см2).
мм. Принимаем 250 мм. Длина второго участка 1000 мм. Расчетное сечение указанной зоны показано на рис. 4.9.
см, 
см.
.
и не более 500 мм, т.е. 
см. Принимаем шаг хомутов 350 мм.
.
