Расчет трех пролетного неразрезного ригеля Данные для расчета.

Ригель без предварительного натяжения рабочей арматуры. Бетон тяжелый класса Б 20, (= 11,5 мПа). для рабочей продольной арматуры примем сталь класса А 400 ( = 355 мПа), для поперечных стержней примем сталь класса А 240 ( =170 мПа), Размер всех пролетов в разбивочных осях равен 7,1 м. Шаг колонн 7,1 м.

Определим предварительно размеры прямоугольного сечения ригеля из выражения:

=()•l (м) (76)

=•l=•7,1=0,5916 (м)

Окончательно принимаем высоту ригеля 0,6 м (=0,6 м).

Ширину сечения ригеля предварительно определим из выражения:

=(0,3 0,4) (77)

= 0,4=0,24 (м)

Окончательно примем ширину ригеля 0,25 м =0,25 м).

Определим нагрузку от собственного веса ригеля из выражения:

(10) Нм (78)

0,25•0,6•2500•(10) = 3750 ()=3,75 ().

Определим грузовую площадь, с которой нагрузки от конструкции пола и веса плит перекрытия действуют на ригель.

Рис. 10. Грузовая площадь, на ригель

Постоянную погонную расчетную нагрузку на ригель от веса конструкции пола, от веса панели перекрытия и собственного веса ригеля определим из выражения:

=•(+)•+ (79)

где: - нагрузка от конструкции пола (=2,043 кПа) (табл. 1 стр.7);

- нагрузка от панели перекрытия (=6,96 кПа) (табл. 1 стр.7);

- ширина грузовой площади (= 6 м).

=0,95•[(2.043+3,861)•7,1+3,75] = 43,3849843,4 ().

Временную погонную расчетную нагрузку на ригель определим из выражения:

=• v• (80)

где – v- временная полная расчетная нагрузка на единицу площади панели перекрытия (v = 2,400 кПа, табл. 1, стр. 7).

=0,95•7,1•5,4=36,4

Определим расчетные пролеты трех пролетного неразрезного ригеля.

Длина опоры ригеля первого и третьего пролетов на несущие стены здания равна 0,2 м. Тогда расчетное значение первого и третьего пролетов составит величину:

== 7,1– =6,9666,97м

Расчетный второй пролет =7 м.

Расчет значений изгибающих моментов и поперечных сил от внешних усилий выполним в табличной форме.

№	Схемы загружения	Изгибающие моменты (кНм)											Поперечные силы (кН)
1.		0,08•43,4• •= =168,67		0,025•43,4• = =53,16		168,67		-0,1•43,4• = =-212,66		-212,66		0,4•43,4• •6,97= =120,99		-0,6•43,4• •6,597= =-181,49		0,5•43,4• •6,7= =151,9
2.		0,1•36,4• = =176,83		0,05•36,4• =89,18		176,83		-0,05•36,4• •= =-89,18		=-89,18		0,45•36,4• •6,97= =114,16		0,55•36,4• •6,97= =139,53		0
3		-0,025•36,4• •= =-44,200		0,075•36,4• •= =133,77		-44,20		-0,05•36,4• •= =-89,18		=-89,18		-0,05•36,4• •6,97= =-12,68		-0,05•36,4• •6,97= =-12,68		0,536,4• •7= =127,4
4		245,66		-240,58		23,54		-0,117•36,4• •= -208,68		-0,033• 36,4•= =-58,85		0,383•36,4• •6,97= =97,17		-0,617•36,4• •6,97= =-156,53		0,583•36,4• •7= =148,54
Сочетание 1+2			345,5		-36,02		345,5		-301,12		-301,12		235,15		-41,96		151,9
Сочетание 1+3			124,47		186,93		124,47		-301,12		-301,12		108,31		-194,17		279,3
Сочетание 1+4			464,33		187,42		192,21		-421,34		-271,51		218,66		-338,02		300,44
Невыгоднейшее сочетание			464,33		-36,02		345,5		-421,34		-301,12		108,31		-338,02		151,9

Расчет значений изгибающих моментов и поперечных сил от внешних усилий, действующих на ригель

Рис. 11. К определению изгибающих моментов в первом пролете от 4 схемы загружения

Из статического условия равновесия определим значение реакции опоры В.

Σ= 0.

•+-•= 0(81)

= (82)

= =126,44 кН

Σ= 0

•+-•= 0(83)

(84)

= =156,79кН

Определим значение максимального изгибающего момента от четвертой схемы загружения на расстоянии 0,4 от опоры «А».

• (85)

=110,11•0,4•6,97-36,4•=136,39 кНм

Определим максимальное значение изгибающего момента во втором пролете от четвертой схемы загружения. Максимальное значение изгибающего момента расположено в середине второго пролета.

Рис. 12. К определению изгибающих моментов во втором пролете от 4 схемы загружения

Из уравнений статики определим опорные реакции и значение максимального пролетного момента во втором пролете от четвертой схемы загружения (и ).

=34,2 кН; =24,65 кНм.

Рис. 13. К определению изгибающих моментов в третьем пролете от 4 схемы загружения

Из уравнений статики определим опорные реакции и значение максимального пролетного момента в третьем пролете пролете (на расстоянии 0,4от опоры «С») от четвертой схемы загружения (и ).

=-2,77 кН; ).

Новые значения опорных изгибающих моментов на промежуточных опорах:

==421,34- 421,34•0,3=294,94 кНм

Для треугольной эпюры протяженностью от опоры «А» до опоры «С» , вершина которой находится под опорой «В», значение изгибающего момента равно:

=-(86)

=421,34-294,94=126,4 кНм

Значения ординат в треугольной эпюре в сечениях с максимальными значениями изгибающих моментов в первом и втором пролетах определим по правилам подобия треугольников.

=-

где - табличное значение сочетания (1+4), а - новое значение.

=271,51-294,94=-23,43 кНм

Значения ординат треугольных эпюр под опорами «В» и «С» определим из выражения:

=301,12-294,94=6,18 кНм

Рис 14 Эпюры изгибающих моментов.

а) эпюры в предположении упругих свойств бетона; б) эпюры пластических свойств бетона; в) эпюры с учетом упруго пластических свойств бетона.

Для изгибающего момента на опоре «В» принимаем значение по грани колонны определяемое из выражения:

= -• (87)

где: =294,94 кНм;

=41,96 кН – значение поперечной силы на опоре «В» от сочетания (1+2);

- ширина колонны (примем предварительно ширину колонны 0,4 м).

=294,94-41,96•=286,55 кНм

Для расчета прочности ригеля по наклонным сечениям к его продольной оси примем максимальные значения поперечных сил.

На опоре «А» =108,31 кН.

На опоре «В» со стороны первого пролета =338,02 кН.

На опоре «В» со стороны второго пролета =151,9 кН.