Расчет сборного ригеля перекрытия

Размеры поперечного сечения ригеля назначаются в соответствии с типовой серией 1.020-1 (высота 450 или 600 мм). Ригель принимается предварительно - напряженным. Класс напрягаемой арматуры принимается самостоятельно по указаниям нормативной литературы или по указанию руководителя проекта. В связевом каркасе ригель имеет шарнирное соединение с колонной, поэтому расчетная схема ригеля – балка на двух опорах, загруженная равномерно распределенной нагрузкой. Расчетный пролет ригеля принимается равным расстоянию между центрами опор на консолях колонн.

Из расчета на действие момента подбираются площадь и диаметр напрягаемой арматуры. Диаметр и расстояние между поперечными стержнями в каркасах определяются из расчета прочности наклонных сечений на действие максимальной поперечной силы.

Из расчета консольных свесов опорных полок ригеля подбирается сетка, воспринимающая местную нагрузку от плит перекрытия. Производится расчет подрезки ригеля. Проверяется прочность сечения ригеля в стадии изготовления и монтажа. Расчет ригеля по второй группе предельных состояний в курсовом проекте допускается не производить.

Для опирания пустотных панелей принимается сечение ригеля высотой h_в = 45 см или h_в = 60 см, для опирания ребристых панелей принимается сечение ригеля высотой h_в = 60см. Ригели могут выполняться обычными или предварительно напряженными. Высота сечения обычного ригеля .

Пример:

Нормативные и расчетные нагрузки на 1 м² перекрытия принимаются те же, что и при расчете панели перекрытия. Ригель шарнирно оперт на консоли колонн, h_в = 45 см. Расчетный пролет (рис. 3):

мм = 5,42 м,

где l_d – пролет ригеля в осях; b – размер колонны; 20 – зазор между колонной и торцом ригеля, 140 – размер площадки опирания.

Расчетная нагрузка на 1 м длины ригеля определяется с грузовой полосы, равной шагу рам, в данном случае шаг рам 6 м.

Постоянная (g):

- от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания g_n = 0,95; g = 4300 ´ 6 ´ 0,95 = 24510 Н/м = 24,5 кН/м;

- от веса ригеля: g_вn = (0,2 ´ 0,45 + 0,2 ´ 0,25) ´ 2500 ´ 10^-2 = 3,35 кН/м, где 2500 кг/м³ – плотность железобетона.

С учетом коэффициентов надежности по нагрузке g_f = 1,1 и по назначению здания g_n = 0,95; g_в = 3,35 ´ 1,1 ´ 0,95 = 3,50 кН/м.

Итого: g + g_в = 24,5 + 3,5 = 28 кН/м.

Временная нагрузка (J) с учетом коэффициента надежности по назначению здания g_n = 0,95 и коэффициента снижения временной нагрузки в зависимости от грузовой площади:

,

где А ₁ = 9 м² [5]; А – грузовая площадь, A = 36 м².

.

J = 1950 ´ 6 ´ 0,95 ´ 0,7 = 7780,5 Н/м = 7,8 кН/м.

Полная нагрузка (g + J) = 28 + 7,8 = 35,8 кН/м.

Определение усилий в ригеле

Расчетная схема ригеля – однопролетная шарнирно опертая балка пролетом l0. Вычисляем значения максимального изгибающего момента М и максимальной поперечной силы Q от полной расчетной нагрузки:

кН ´ м;

кН.

Характеристики прочности бетона и арматуры:

- бетон тяжелый класса В25, расчетное сопротивление при сжатии R_b = 14,5 МПа, при растяжении R_bt = 1,05 МПа (прил. 1.2); коэффициент условий работы бетона = 0,9;

- арматура продольная рабочая класса A-III диаметром 10 – 40 мм, расчетное сопротивление R_s = 365 МПа и поперечная рабочая класса A‑III диаметром 6 – 8 мм, R_sw = 285 МПа (прил. 7).