Расчет ригеля по прочности нормальных сечений

Расчетная схема и эпюра моментов ригеля приведена на рисунке 2.3.1.

Рисунок 2.3.1 – Расчетная схема и эпюра моментов ригеля

Расчет нагрузки действующей на плиту перекрытия лучше всего определять по таблице 2.3.1.

Таблица 2.3.1 – Нагрузки на ригель

В кПа

Нормативное значение нагрузки от собственного веса ригеля определяется по формуле:

, /2.3.1/

где - масса ригеля в тоннах (смотри пункт 2.1);

l_р –длина ригеля в м;

L – расстояние между ригеля в осях по конструктивной схеме перекрытия, м.

Нагрузка q указанная на расчетной схеме определяется по формуле:

/2.3.2/

Расчетная длина ригеля равняется расстоянию между серединами площадок опирания. Величину расчетной длины плиты перекрытия l₀ можно определить по рисунку 2.3.2.

Рисунок 2.3.2 – Расчетная длина ригеля

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

Сечение ригеля имеет тавровый вид (смотри рисунок 2.3.3), при этом полки находятся в растянутой зоне. Следовательно данное сечение необходимо рассчитывать как прямоугольное с шириной сечения равного b.

Рисунок 2.3.3 – Расчетное сечение ригеля

При расчете ригеля лучше учесть арматуру в сжатой зоне. Это уменьшит размеры сечения ригеля. Задаемся конструктивной арматурой в сжатой зоне – не менее двух стержней диаметром 10мм.

Для армирования ригеля необходимо применять арматуру А300 или А400 в соответствии с заданием.

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

. /2.3.3/

где , /2.3.4/

, /2.3.5/

где - граничное значение сжатой высоты зоны, определяется по формуле

, значение определяется по таблице 2.2.3.

Если M_b<M следовательно сжатого бетона недостаточно, необходимо установить арматуру в сжатой зоне больше конструктивной.

Определяем какую часть внешнего изгибающего M должна восприниматься сжатой арматурой:

и тогда требуемая площадь сжатой арматуры определяется по формуле:

, /2.3.6/

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

. /2.3.7/

По подбирается количество и диаметр арматуры, так чтобы было больше Диаметр стержней желательно применять не более 32мм. В растянутой зоне количество стержней может быть 4, 6 или 8. Схема размещения приведена на рисунке 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:

, /2.3.8/

где При этом если , значение принимают равным .

а) б) в)

Рисунок 2.3.4 – Схема размещения стержней в растянутой зоне а) 4 стержня, б) 6 стержней, в) 8 стержней.

Если больше М прочность сечения достаточна, в противном случае необходимо увеличить А_s и снова проверить прочность сечения.

Далее необходимо проверить минимальный процент армирования и допустимость размещения арматуры.