3.1. Исходные данные
Нормативные и расчётные нагрузки на 1 м2 перекрытия принимаются те же, что и при Расчёте панели перекрытия. Ригель шарнирно опёрт на консоли колонны, hb = 45 см.
Расчётный пролёт:
=
4,93 м,
где b = 400 – размер колонны;
– пролёт
ригеля в осях;
20 – зазор между колонной и торцом и ригеля;
130 – размер площадки опирания.
Расчётная нагрузка на 1 м длины ригеля определяется с грузовой полосы, равной шагу рам, в данном случае шаг рам 6,3 м. (рис. 1)
Постоянная нагрузка (табл. 1):
-
от перекрытия с учётом коэффициента
надёжности по ответственности здания
:
- от веса ригеля:
где 2500 кг/м3 – плотность железобетона. С учётом коэффициента надёжности по нагрузке
и
по ответственности здания
Итого постоянная нагрузка погонная, т.е. с грузовой полосы, равной шагу рам:
Временная нагрузка V с учётом коэффициента надёжности по ответственности здания
и коэффициента сочетания (см. табл.1).
-
для помещений указанных с поз. 1, 2, 12 [1]
А – грузовая площадь ригеля; А = 6,3×5,5 = 34,65 м2
На коэффициент сочетания умножается нагрузка без учёта перегородок:
Полная погонная нагрузка:
3.2. Определение усилий в ригеле
Расчётная
схема ригеля – однопролётная шарнирно
опертая балка пролётом
.
Вычисляем значение максимального изгибающего момента М и максимальной поперечной силы Q от полной Расчётной нагрузки:
Характеристики прочности бетона и арматуры:
-
Бетон тяжелый B35:
;
;
(табл. 5.2 [3]);
γb1 = 0,9 (табл. 5.1.10 [3]);
- Арматура:
-
продольная напрягаемая класса А500С
диаметром 10-40мм:
-
поперечная ненапрягаемая класса А400
диаметром 6-8мм:
;
(табл. 5.8 [3] )
3.3. Расчёт ригеля по прочности нормальных сечений при действии изгибающего момента
Определяем
высоту сжатой зоны
,
где
-
рабочая высота сечения ригеля;
– относительная
высота сжатой зоны, определяемая в
зависимости от
где b – ширина сечения ригеля, b = 20 см
Высота
сжатой зоны:
Граница сжатой зоны проходит в узкой части сечения ригеля, следовательно, расчёт ведём как для прямоугольного сечения.
Расчёт по прочности нормальных сечений производится в зависимости от соотношения относительной высоты сжатой зоны бетона и граничной относительной высоты ξR, при которой предельное состояние элемента наступает по сжатой зоне бетона одновременно с достижением в растянутой арматуре напряжения, равного расчётному сопротивлению Rs
Значение ξR определяется по формуле:
где,
относительная
деформация растянутой арматуры при
напряжениях, равных Rs;
относительная
деформация сжатого бетона, при напряжениях
равных Rb,
принимается равной 0,0035 (п. 6.2.7 [3])
Т.к. ξ = 0,424 < ξR = 0,493, то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:
По
найденной площади сечения растянутой
арматуры по сортаменту подбираем 4Ø20
А500С
Определим процент армирования поперечного сечения ригеля:
