Расчет и конструирование ригеля с подрезкой

Расчет нагрузки, действующей на ригель

 

Нагрузка на 1 п.м. ригеля

 

 

где – собственный вес ригеля;

- коэффициент безопасности по нагрузке.

 

 

Определим расчетный пролет ригеля (рисунок 3.1).

 

Рисунок 3.1 – К определению расчетного пролета ригеля

 

 

Определение усилий, возникающих в сечениях ригеля от действия внешней нагрузки

 

Ригель рассматриваем как свободно опертую балку с максимальным моментом в середине пролета, опорами для которой служат колонны, а крайними – стены. При расчете делаем два сечения: по длине ригеля в зоне максимального момента и на опоре в зоне подрезки.

Значение максимального изгибающего момента в сечении ригеля вычислим по формуле

 

 

Значение поперечных сил на промежуточных опорах:

 

Рисунок 3.2 – Расчетная схема ригеля

Расчет прочности нормальных сечений ригеля

 

Проверку достаточности принятых размеров ригеля выполняем по значению изгибающего момента в пролете.

Рабочая высота сечения Ø .

Ширина ригеля

Расчетное сопротивление бетона сжатию

Значение коэффициента :

 

.

 

Определяем относительную высоту сжатой зоны бетона :

 

.

 

Определяем граничную относительную высоту сжатой зоны бетона :

 

;

 

;

 

.

 

Следовательно, растянутая арматура достигла предельных деформаций.

Относительное плечо пары сил:

 

.

 

Требуемая площадь сечения растянутой арматуры:

 

Принимаем 4Æ25 S500 с .

Расчет прочности сечений наклонных к продольной оси ригеля

Шаг стержней принимаем 150 мм. Принимаем Æ10 S500 с .

Находим линейное усилие, которое могут воспринять поперечные стержни:

.

 

Вычисляем поперечную силу V_wc, которую могут воспринять бетон и поперечная арматура:

 

;

 

.

 

Следовательно, прочность наклонных сечений обеспечена.

По наклонной полосе между трещинами:

 

;

 

;

 

;

 

;

 

;

 

.

 

Условие выполняется.

 

Расчет подрезки ригеля

 

В связи с уменьшением высоты опорной части ригеля, требуется проверить прочность опорной части ригеля по наклонному ослабленному сечению на действие поперечной силы, задавшись диаметром арматуры, классом и шагом поперечных стержней подрезки. Назначаем хомуты из арматуры класса S500 диаметром 10 мм. Шаг стержней поперечной арматуры принимаем S = 50 мм. Принимаем 2Æ10 S500 с

 

Рисунок 3.3 – Армирование подрезки ригеля

 

Находим линейное усилие, которое могут воспринять поперечные стержни:

.

 

Рабочая высота опорной части ригеля .

Вычисляем поперечную силу , которую могут воспринять бетон и поперечная арматура:

.

Следовательно, прочность наклонных сечений обеспечена.

Определим длину участка за подрезом, на которой должен быть сохранен шаг .

.