3. Розрахунок і конструювання ригеля

Нормативні і розрахункові навантаження на 1м² приймаються такі ж, як і при розрахунку плити перекриття (табл. 1.1) висота ригеля h_b = 45 (см).

Ригель розглядуємо як нерозрізну багатопролітну балку, проміжними опорами якої служать колони, а крайніми – стіни. Довжина обпирання ригеля на стіни не менше 30 см.

3.1. Розрахункові навантаження, що діють на ригель

Розрахункові прольоти (рис. 2.1).

l_o1 = l_b1–a–b/2– l_c/2+c/2=6000–200–400/2+150-70=5680(мм)=5,68(м);

l_o2 = l_b2 – b – l_c = 6000 – 400 – 140 = 5460 (мм) = 5,46 (м).

а=200мм b=300мм

160 140

с/2

l_c= 140

с= 300

Рис. 2.1. До визначення розрахункових прольотів ригеля

Розрахункове навантаження на 1м² довжини ригеля визначається із ширини завантаженої полоси, рівної кроку рам, в даному випадку крок рам 6,2 м.

Постійне навантаження (g_m) :

- від перекриття з врахуванням коефіцієнта надійності за призначенням будівлі γ_n = 0,95

g_m =g· l_b · γ_n = 4,16· 6 · 0,95 = 23,71 (кН/м);

- від ваги ригеля

g_bn = (b_b· h_b +2A_fb) · ρ = (25·45+2·1125) · 2500· 10^-2 = 8,44(кН/м),

де ρ = 2500 кг/м³ - густина залізобетону;

2A_fb – площа поперечного перерізу полиць ригеля, на які опираються плити.

З врахуванням коефіцієнтів надійності за навантаженням γ_f =1,1 і за призначенням будівлі γ_n = 0,95

g_bn =8,44· 1,1· 0,95 = 8,81 (кН/м).

Тимчасове навантаження

v_m = v · l_b · γ_n = 7,5· 6 · 0,95 = 42,75 (кН/м).

Повне навантаження

q =q_m+ v_m + g_bn = 23,71 + 42,75 + 8,81 = 75,27 (кН/м).

3.2. Характеристики міцності бетону і арматури

- бетон важкий класу В25, розрахунковий опір на стиск R_b=14,5 МПа, на розтяг R_bt = 1,05 МПа, коефіцієнт умов роботи бетону γ_b2=0,9 (див. табл. 13 і 15 [ 5] );

- арматура поздовжня робоча класу А500, розрахунковий опір R_s = 450 МПа,

R_sw = 435 МПа. (див. табл. 22 [5] ).

3.3. Визначення зусиль, що виникають в перерізах ригеля від дії зовнішнього навантаження

Значення згинаючих моментів в перерізах ригеля обчислюємо за формулою

M = β· q · l_o² ,

де β – коефіцієнт, що залежить від співвідношення між тимчасовим і постійним навантаженням (табл. 6.19, рис. 6,7,8 [3]).

Результати обчислень зводимо в таблицю 2.1.

Таблиця 2.1

Значення згинаючих моментів в перерізах ригеля

Проліт		Відстань від лівої опори (в долях від lo)	Значення β			q · lo2 кН· м		Значення М, кН·м			Примітка
				прольотні	опорні і прольотні			прольотні	опорні і прольотні
1	2			3	4		5		6	7		8
перший	0,0 0,2 0,4 0,425 0,5 0,6 0,8 1,0			0,000 +0,065 +0,090 +0,091 - +0,075 +0,020 -	- - - - - - - -0,0715		q· lo12= =75,27· ·5,682= = 2428		0,000 +157,8 +218,5 +220,9 - +182,1 +44,56 -	- - - - - - - -151,1
другий	0,0 0,2 0,4 0,5 0,6 0,8 1,0			- +0,018 +0,058 +0,0625 +0,058 +0,018 -	-0,0715 -0,03 -0,009 - -0,006 -0,024 -0,0625		q · l022= =75,27· ·5,462= =2243		- +40,4 +130,1 +140,24 +130,1 +40,4 -	-160,4 -80,78 -38,14 - -35,9 -67,3 -140,2
третій	0,0 0,2 0,4 0,5 0,6			- +0,018 +0,058 +0,0625 +0,058	-0,0625 -0,021 -0,007 - -0,00		2243		- +40,4 +130,1 +140,24 +130,1	-140,2 -62,8 -26,4 - -26,4

Значення поперечних сил:

- на крайній вільній опорі

Q_A = 0,4 · q · l₀₁ =0,4 ·75,27· 5,68 = 171,01 кН;

- на першій проміжній опорі зліва

Q_B = 0,6 · q · l₀₁ = 0,6 · 75,27· 5,68 = 256,52 кН;

- на першій проміжній опорі справа і на всіх проміжних опорах зліва і справа

Q = 0,5 · q · l₀₂ = 0,5 · 75,27 · 5,46 = 205,48 кН.