Прогиб определяем по формуле:

Требования удовлетворяются.

Статический расчет ригеля

В данном расчете ригель рассматривается как многопролетная балки (с рядом допущений). Опирание балки – шарнирное. Ригель состоит из отдельных сборных железобетонных элементов, объединяемых в неразрезную систему при монтаже.

Расчетный размер крайних пролетов ригеля принимается равным расстоянию от оси опоры его на стене до оси колонны:

где 0, 2 – расстояние от внутренней грани колонны до разбивочной оси;

0, 3 – величина заделки ригеля в стену.

Расчетный размер промежуточных пролетов ригеля равен расстояниям между разбивочными осями.

Нагрузка на ригель от ребристых плит перекрытия считается равномерно распределенной, при числе ребер более 4-х.

Ширина грузовой полосы равна шагу колонн в поперечной направлении – 5, 5м.

Определяем нагрузку на 1 м длинны ригеля:

Постоянная:

- вес панелей перекрытия с учетом коэффициента надежности :

- собственный вес ригеля сечением 18х55см с учетом коэффициента надежности :

Полная постоянная:

Временная:

Полная расчетная нагрузка:

Определение внутренних усилий M и Q.

Изгибающие моменты и поперечные силы определяются с учетом перераспределения усилий.

Первоначально внутренние усилия определяются по формулам:

Коэффициенты в этих формулах учитывают вид нагрузки, комбинации загружения и количество пролетов в балке.

Внутренние усилия определяются отдельно от действия постоянной и различных комбинаций временной нагрузок.

Схемы нагружения и значения M и Q в серединах пролета и опорах приведены в таблицах (см. ниже).

Схема нагружения №1:








Схема нагружения №2:

Схема нагружения №3:








Схема нагружения №4:


	-

Далее производим перераспределение изгибающих моментов. Расчет заключается в снижении максимальных усилий моментов примерно на 30% (исходя из опыта проектирования железобетонных конструкций, снижение усилий на такую величину не приводит к превышению ширины раскрытия трещин предельно допустимых величин).

Эпюра фактических моментов ригеля:

Выровненное на 30% значение максимального момента:

- выравнивающее значение

- выровненное значение

Эпюра выровненных моментов:

Эпюра после перераспределения усилий:

Моменты, на гранях колонн:

- высота сечения колонны в направлении пролета ригеля.

Расчет прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси.

Подбор высоты сечения ригеля.

Высота сечения подбирается по опорному моменту, при оптимальном значении относительной высоты сжатой зоны . Этому значению соответствует значение коэффициента .

Определяем граничную высоту сжатой зоны:

Вычислим характеристику сжатой зоны ώ по формуле:

ώ =0, 85 – 0, 008γ _b₂R_b = 0, 85 – 0, 008∙ 0, 9∙ 14, 5=0, 7456

Рабочая высота сечения ригеля определяется по формуле:

Проверяем принятое сечение по значению пролетного момента:

- меньше принятой высоты сечения.

Подбор сечения арматуры на участке первого пролета.

Максимальный момент на участке первого пролета:

Вычисляем:

При ,

;

тогда

Требуемый диаметр арматуры:

Принимаем 4 стержня ø 22 с фактической площадью 15, 2 см².

Подбор сечения арматуры на участке второго пролета.

Максимальный положительный момент на участке второго пролета:

Вычисляем:

При ,

;

тогда

Требуемый диаметр арматуры:

Принимаем 2 стержня ø 18 и 2 стержня ø 16 фактической площадью 9, 1 см²

Максимальный отрицательный момент на участке второго пролета:

Минимальный отрицательный момент на участке второго пролета:

Вычисляем:

При ,

;

тогда

Требуемый диаметр арматуры:

Принимаем 2 стержня ø 25 и 2 стержня ø 18 с фактической площадью 14, 899 см².

Подбор сечения арматуры на средней опоре.

Максимальный положительный момент на участке второго пролета:

Вычисляем:

При ,

;

тогда

Требуемый диаметр арматуры:

Принимаем 2 стержня ø 25 и 2 стержня ø 18 с фактической площадью 14, 899 см².

Расчет прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси.

На средней опоре поперечная сила

Определим величину поперечного усилия воспринимаемого бетоном, помноженную на длину проекции наклонного сечения по формуле:

Т.к. , отсюда можно получить максимальную длину проекции наклонного сечения на продольную ось изгибаемого элемента:

Условие 91, 3см < 108 см удовлетворяется.

Вычисляем :

, тогда

Диаметр поперечных стержней устанавливаем из условия сварки с продольной арматурой. Диаметр поперечных стержней принимаем , с площадью поперечного сечения . При классе А-III , но т.к , вводится коэффициент условия работы . Тогда При числе каркасов =2,

Шаг поперечных стержней

Шаг поперечных стержней определяем по формуле:

По конструктивным условиям:

Принимаем 20 см на всех приопорных участках.

Принимаем на средней части пролета 40 см.

Проверка прочности по сжатой полосе между наклонными трещинами:

Условие удовлетворяется.

Коэффициенты:

Конструирование арматуры ригеля.

Армирование ригеля производится двумя сварными каркасами, часть продольных стержней каркасов обрывается в соответствии с эпюрой арматуры. Обрываемые стержни заводятся за место теоретиеского обрыва на длину зоны анкеровки.

Первый пролет.

Принятая из расчета на действие максимального изгибающего момента продольная рабочая арматура: 4 стержня ø 22, . В целях экономии арматуры по мере уменьшения изгибающего момента к опорам два стержня обрываются в пролете. Причем, до опор доводятся два стержня большего диаметра.