Расчет сборного однопролетного ригеля перекрытия.

2.1. Расчетный пролет, расчетная схема.

Ригель среднего ряда рассчитывается на действие равномерно распределенной нагрузки как однопролетная балка с шарнирным опиранием на консоли колонн. Расчетный пролет ригеля – расстояние между осями опор.

L₀=6-2*(0,05+0,5*0,4+0,5*0,2)=5,3м.

Где 0,5 зазор меду торцом ригеля и гранью колонны, м;

0,4 – ширина сечения колонны, м;

0,2 – площадка опирания ригеля на консоль, м.

Расчетная схема.

 

2.2. Сбор нагрузок.

Нагрузки на ригель собираются с грузовой площади шириной равной шагу ригеля 6м.

Постоянная нагрузка:

От веса пола и панели и временной нагрузки:

q=6586,2*6=39517,2Н/м,

от собственного веса ригеля hxb=400x600мм.

q_с.в.=0,4*0,6*2500*10*1,1=6600Н/м.

Полная нагрузка с учетом класса ответственности:

q (q+ q_с.в.)ϒ_n=(39517,2+6600)*0,95=43811,34Н/м=43,81кН/м.

2.3. Определение расчетных усилий.

Изгибающий момент в середине пролета.

М=

Поперечная сила на опоре.

Q=

2.4. Характеристика материалов.

Бетон тяжёлый класса В-20

R_b=11,5МПа=1,15кН/см²; R_bt=0,9МПа=0,09кН/см²; ϒ_b2=0,9; E_b=24000МПа.

Продольная арматура А-ІІІ, R_s=365МПа=36,5кН/см, E_s = 200000МПа.

Поперечная арматура класса АІ,, R_s=290МПа=29кН/см.

2.5. Проверка достаточности размеров ригеля.

Граничное значение относительной величины сжатой зоны бетона определяется по формуле:

,

Где w=0,85-0,008*R_b*ϒ_b2=0,85*0,008*11,5*0,9=0,767

По таблице определяем А_0,R= 0,416

Рабочая высота

Полная высота h=h₀+a=0,30+0,07=0,37м 0,5м, высота h₀= h-a=50-7=43см.

2.6. Расчеты прочности нормальных сечений.

Для нижней арматуры, определяем коэффициент по формуле

По А₀ по таблице определяем коэффициент η=0,885.

Требуемая площадь рабочей арматуры:

Принимаем два ряда продольных стержней: нижний 2 А-ІІІ (А_s=6,28см²), верхний 2 А-ІІІ(А_s=5,09см²), шаг 15см.

2.7. Расчет прочности наклонных сечений.

Проверяем прочность на действие наклонных сжимающих усилий.

При высоте ригеля h=0,5м, на приопорных участках принимаем шаг арматуры S 50 см и меньше S

Назначаем шаг S=150мм, диаметр поперечной арматуры определяем из усилий свариваемости с продольной арматурой.

d_sw=0,25*d=0,25*20=5мм.

Принимаем диаметр поперечной арматуры 5мм класса А-І.

Т.к. b 200 принимаем по ширине ригеля 2 каркаса.

А_sw=2*0,196*0,392

Проверяем прочность по наклонной сжатой полосе.

Q

Где

Условие выполняется → прочность обеспечена.

Проверяем необходимость расчета поперечной арматуры Q 0,6*

Q=116,09 0,6*0,09*0,9*40*43=83,59

Условие не выполняется -> прочность,необходим расчет поперечной арматуры.

Определяем погонное усилие, воспринимаемое поперечными стержнями:

S=10 шаг стержней

Проверяем необходимое условие

Условие выполняется.

Определяем проекцию наклонной трещины в опасном сечении.

Принимаем с=0,86 (минимальное из трех значений: с₀=102,93, 2*h₀=2*0,43=86см)

Проверяем прочность наклонных сечений. Прочность считается обеспеченной, если Q

Где Q_b – сила, воспринимаемая бетоном;

Q_sw – сила, воспринимаемая хомутами.

Q_b=

Q_sw=q_sw*c=1,13*0,86=0,97кН

Q==116,09 139,32+0,97=140,29кН

Условие выполняется → прочность наклонных сечений обеспечена. В средней части пролета шаг хомутов увеличиваем до S=40см при условиях S 50см.