394084, г. Воронеж, ул. Чебышева, 30/2
Ригель— это горизонтальный несущий элемент каркаса, который связывает колонны между собой и передаёт им нагрузку от перекрытий. В сборном железобетонном каркасе ригель работает как балка: он воспринимает вес плит, пола, перегородок и полезную нагрузку, а затем распределяет её на вертикальные опоры. Разберём, как устроена эта работа и какие нагрузки ригель должен выдерживать по нормативам.
Ригель железобетонный в сборном каркасе — это элемент рамной конструкции, который монтируется из однопролётных сборных элементов . В промышленных зданиях с неполным каркасом, где концы ригеля свободно опираются на наружные стены, его рассчитывают как неразрезную балку на шарнирных опорах .
Нагрузка на ригель передаётся через плиты перекрытия. Многопустотные панели создают равномерно распределённую нагрузку, а ребристые панели (рёбрами вниз) — сосредоточенные силы в местах опирания рёбер. Однако если на ригель передаётся четыре и более сосредоточенных силы, их допускается приводить к эквивалентной равномерно распределённой нагрузке .
Ключевая формула: погонная нагрузка на ригель равна нагрузке на 1 м² перекрытия, умноженной на расстояние между ригелями (грузовую ширину) .
Все нагрузки делятся на постоянные и переменные (полезные) .
К ним относятся:
Пример из учебного расчёта: при шаге ригелей 6,0 м и конструкции пола «плитка + стяжка» постоянная нагрузка на 1 м² перекрытия составляет 2,93 кН/м² (нормативная) и 3,96 кН/м² (расчётная) .
Это вес людей, мебели, оборудования, материалов. По СП 20.13330.2016 нормативные значения зависят от назначения помещения .
| Тип помещения | Нормативная нагрузка |
|---|---|
| Жилые, офисные | 1,5–2,0 кПа (150–200 кг/м²) |
| Производственные | По заданию, но не менее 3,0 кПа для плит и 2,0 кПа для ригелей |
| Автостоянки (до 3 т) | 3,5 кПа на парковке, 5,0 кПа на пандусах |
Коэффициенты надёжности по нагрузке (γf): 1,3 — при нормативной нагрузке менее 2,0 кПа; 1,2 — при 2,0 кПа и более .
Пошаговый алгоритм :
Пример расчёта (из учебного пособия) :
Несущие элементы перекрытий должны проверяться на сосредоточенную вертикальную нагрузку :
Это означает, что даже если равномерно распределённая нагрузка невелика, элемент должен выдержать локальное усилие от ножки тяжёлого оборудования или предмета мебели.
При расчёте ригеля рассматривают несколько сочетаний. Для неразрезного ригеля определяют максимальное расчётное сочетание :
К дальнейшему расчёту принимают наибольшее значение. В примере из пособия второе сочетание дало 128,94 кН/м против 104,0 кН/м у первого — оно и принято для расчёта.
Реальные ригели рассчитаны на конкретные диапазоны нагрузок. По серии 1.020-1/87 ригели высотой 600 мм выпускаются под расчётные нагрузки :
Эти значения — полезная равномерно распределённая нагрузка, которую ригель передаёт на полки и на которую рассчитан сам элемент.
ригель и зачем он нужен?
Ригель — горизонтальный несущий элемент каркаса, который связывает колонны и передаёт им нагрузку от перекрытия. Он работает как балка: воспринимает вес плит, пола, перегородок и полезную нагрузку .
Постоянные (собственный вес плит, пола, ригеля, перегородок) и переменные/полезные (люди, мебель, оборудование). Перегородки учитываются как добавочная равномерно распределённая нагрузка не менее 0,5 кПа .
Умножить нагрузку на 1 м² на шаг ригелей (грузовую ширину) и добавить собственный вес ригеля .
1,5 кН (150 кгс) на площадке 10×10 см для перекрытий и лестниц. Для чердаков, покрытий и балконов — 1,0 кН .
1,3 — если нормативная нагрузка менее 2,0 кПа; 1,2 — если 2,0 кПа и более .
Как равномерно распределённая добавочная нагрузка, принимаемая по расчёту, но не менее 0,5 кПа .
По серии 1.020-1/87 — от 49,03 до 107,87 кН/м (5–11 тс/м) полезной равномерно распределённой нагрузки .
