1.1.2.Ригелі

Форма збірних ригелів може бути прямокутна або таврова (з полицею зверху або знизу):

Рис. 6.7. Форми поперечного перерізу ригеля

Висота ригеля h = (1/10…1/15)·l, ширина b = (0,3…0,6)·h.

За статичною схемою ригелі можуть працювати:

• як однопролітна балка на двох опорах,

• як багатопролітна нерозрізна балка.

Нерозрізність збірних ригелів забезпечується з’єднанням опорної арматури за допомогою стикових стержнів і закладних деталей або за допомогою ванного зварювання з випусками арматури колони.

Рис. 6.8. Схеми з’єднання опорної арматури: а) за допомогою стикових стержнів, б)за допомогою ванного зварювання

При розрахунку статично невизначних систем можна враховувати утворення пластичних шарнірів, що призводять до перерозподілу і вирівнювання згинальних моментів між окремими перерізами.

Значення перерозподіленого моменту задають так, щоб він не занадто різко відрізнявся від моменту по пружній схемі і приблизно складав не менше 70% його значення при пружній роботі, при цьому відносна висота стиснутої зони бетону  = x / h_o ≈ 0,35. Перерозподіл моментів обмежує також ширина розкриття тріщин у перших пластичних шарнірах. Якщо утворення тріщин в конструкції не допускається (досить частий випадок для ГТС), то розрахунки необхідно виконувати у пружній стадії без перерозподілу зусиль.

При визначені армування нерозрізних ригелів будують епюру матеріалів на основі огинаючої епюри моментів.

а)

б)

Рис. 6.9. Побудова згинаючої епюри матеріалів: а) схеми завантаження, б) огинаюча епюра моментів,

g – постійні навантаження, v – тимчасові навантаження

Рис. 6.10. Епюра матеріалів та армування ригеля

Ригелі армують зварними каркасами. Звичайна (ненапружена) поздовжня робоча арматура класів А400, А500 (Ø10…40 мм); монтажна поздовжня арматура – Вр-І, А240, А400, (А500); поперечна арматура - Вр-І, А240, А400, (А500).

Ригелі, що працюють за однопролітною статичною схемою, можуть армуватися попередньо напруженою арматурою (стержньова арматура класів А500, А600, А800; високоміцний дріт Вр-ІІ або канати К-7, К-19).

3. Монолітні ребристі (балочні) перекриття

Плита і балка бетонуються одночасно, тобто монолітно зв’язані.

Складаються з плити та системи взаємно перпендикулярних балок, на перетині яких розміщені колони.

Плити залежно від співвідношення довжин сторін , на які вони опираються, поділяються на:

• балочні (l_sb / l_mb ≥ 2) – згинаючі моменти діють лише в напрямку короткої сторони,

• оперті по контуру (l₁ / l₂ < 2) – момент виникає в двох напрямках.

Рис. 6.11. Монолітні ребристі перекриття:

а) з балочними плитами, б) з плитами опертими по контуру

Крайні прольоти плит і балок зменшують на 15…20%, тоді максимальні моменти і поперечні сили в крайніх та середніх прольотах будуть приблизно рівні.

1.1.3.Монолітні ребристі перекриття з балочними плитами

Складаються з плит, які згинаються в напрямку короткої сторони, головних та другорядних балок. Другорядні балки опираються на головні балки, які в свою чергу, опираються на колони та зовнішні стіни. Головні балки можуть бути розташовані як вздовж, так і поперек будівлі.

Проліт головних балок l_mb = 6…9 м, другорядних l_sb = 5…7 м, плит l_s = 1,5…3,0 м.

Товщина плит h_s = (1/25…1/40)·l_s.

Мінімальна товщина плит для цивільних будівель h_s = 5 см; для промислових – h_s = 6 см; для плит, які сприймають тиск води, – h_s = 12 см.

Висота головних балок h_mb = (1/8…1/15)·l_mb, другорядних

h_sb = (1/12…1/20)·l_sb. Ширина балок b = (0,4…0,5)·h.

Для розрахунку плити вирізають смугу шириною 1 м, яка перпендикулярна до другорядних балок. Плиту розраховують як нерозрізну багатопролітну (5-ти пролітну) балку, завантажену рівномірно розподіленим навантаженням.

Рис. 6.12. Розрахункова схема плити

При розрахунку всіх статично невизначних конструкцій перекриттів (балок, плит) враховується перерозподіл зусиль внаслідок утворення пластичних шарнірів:

(6.1)

Плити армують у відповідності до епюри згинальних моментів

• окремими стержнями,

• рулонними зварними сітками

• плоскими зварними сітками

Другорядні та головні балки також розраховують як нерозрізні багатопролітні (5-ти пролітні) балки, завантажені рівномірно розподіленим навантаженням (другорядна балка) або зосередженими силами (головна балка). Навантаження на балку збирається з відповідної вантажної площі.

Розрахунковий переріз балок в прольоті – тавровий (враховується стиснута полиця – плита), на опорі – прямокутний.

При визначені армування балок будують епюру матеріалів на основі огинаючої епюри моментів (див. п. 6.2.2).

Балки армують плоскими зварними каркасами (як правило, 2-3 каркаси), які перед встановленням в опалубку об’єднують в просторовий каркас, або окремими стержнями.

а)

б)

Рис. 6.13. Армування балки окремими стержнями (а) та

зварними каркасами (б)