Расчет ригеля. 
Проектирование железобетонных конструкций многоэтажного здания

Расчёт ригеля среднего пролёта по первой группе предельных состояний.

Для рамного каркаса пролетом высота ригеля принимается, ригель прямоугольного сечения размерами 600×300 мм.

Расчет нагрузок на 1 м ригеля приведен в табл. 2.

Таблица 2. Нагрузка на один метр ригеля.

Ригель с пролетом 6 м выполняется с обычной ненапряженной арматурой. Сечение колонн, входящих в раму, принимается 30×30 см.

Моменты инерции сечений без учета арматуры:

.

Жесткость элементов при одном классе бетона В 30: .

.

.

Погонная жесткость ригеля:

.

Моменты инерции без учета арматуры показаны на рисунке 5:

Расчетная длина:

а) Расстояние от низа ригеля над первым этажом до верха фундамента:

.

б) Расстояние от верха нижерасположенного ригеля до низа вышерасположенного ригеля:

.

Погонная жесткость колонны нижнего этажа:

.

Погонная жесткость колонны второго этажа:

.

Соотношение погонных жесткостей:

.

Опорные моменты на ригелях в узлах рамы (по абсолютной величине) приведены в таблице 3. плита ригель колонна фундамент Таблица 3.

М 12.	М 21.	М 23.
0,5.	0,3.	0,099.	0,092.
	0,044.	0,097.	0,088.
	0,057.	0,094.	0,086.
	0,063.	0,092.	0,085.
	0,069.	0,090.	0,089.

Таблица 4. Опорные моменты на ригелях в узлах рамы (по абсолютной величине).

Опорные реакции и изгибающие моменты в пролетах находят известным методом строительной механики.

Опорные реакции в первом и втором пролетах:

.

От расчетных нагрузок:

.

.

.

От нормативных нагрузок:

.

.

.

Изгибающие моменты в пролетах:

От расчетных нагрузок:

.

.

.

.

От нормативных нагрузок:

.

.

.

.

Изгибающие моменты:

а) В узле I:

.

.

б) В узле II:

.

.

В месте заделки колонн в фундамент:

а) в крайней колонне:

.

б) в средней колонне:

.

Расчетные значения опорных моментов находим у грани опор:

а) узел I:

От расчетных нагрузок:

.

От нормативных нагрузок:

.

б) узел II:

От расчетных нагрузок:

.

.

От нормативных нагрузок:

.

.

Поперечные силы в ригеле у грани колонн:

От расчетных нагрузок:

.

.

.

От нормативных нагрузок:

.

.

.

Расчетные значения усилий сведены в табл. 4 с учетом коэффициента степени ответственности здания .

Таблица 5.1 Таблица усилий в рамном каркасе: а) в ригеле.

Опорные моменты у грани колонн,.	Пролетные моменты,.	Опорные реакции у грани колонн,.
от расчетных нагрузок.
67,03.	219,1.	204,1.	160,8.	84,9.	203,01.	257,3.	230,16.
от нормативных нагрузок.
57,8.	181,7.	169,8.	138,8.	153,4.		221,7.	198,3.

Таблица 5.2 Таблица усилий в рамном каркасе: б) в стойках (от расчетных нагрузок).

Принимаем класс бетона В 30: .

Продольная арматура класса А 500 (А-IV): .

Поперечная арматура класса А 400 (А-III): .

.

.

.

.

.

.

.

Для армирования принимаем 3 стержней d=20 мм с A_s = 9,41 см ²; 3 стержней d=14 мм с A_s = 4,62 см ²;

Расчет по прочности сечения наклонного к продольной оси элемента. Выясняется необходимость установки по расчету поперечной арматуры:

.

.

При высоте балки по требованию СНиП расстояние между хомутами .

.

Проверяем достаточность принятой поперечной арматуры:

.

Таким образом, ригель армируется двумя плоскими каркасами с поперечной арматурой A-I Ш8 мм из (А 400).

Минимальное значение проекции наклонной трещины:

.

принято .

.

класс и диаметр арматуры выбраны правильно.

Расчёт по второй группе предельных состояний трещиностойкости ригеля. Геометрические характеристики поперечного сечения:

.

Для упрощения расчёта принимаем:

.

где.

При коэффициенте армирования влияние сопротивления арматуры А_s, связанное с усадкой бетона, не учитывают.

Тогда.

По упрощенной формуле:

.

где =1,0; =1,6−15=1,51; = 1; d =20 мм.

После подстановки в уравнение соответствующих значений получаем, что 0,17 мм < 0,3 мм.