3.2.4 Опорные моменты ригеля на грани колонны

На средней опоре при схеме загружения 1+4 опорный момент ригеля на грани колонны не всегда оказывается максимальным.

Так, например, при большой временной нагрузке и относительно малой погонной жесткости колонн он может оказаться расчетным при схемах загружения 1+2 и 1+3, то есть при больших отрицательных моментах в пролете.

В связи с этим необходимую схему загружения для расчетного опорного момента ригеля на грани колонны устанавливаем путем сравнения абсолютных значений опорных моментов.

Для определения опорных моментов вычисляем значения поперечных сил в средней колонне при различных комбинациях загружения. Данные, полученные в результате расчета, заносим в таблицу 3.2:

Таблица 3.2 – Поперечные силы в ригеле при различных схемах загружения (абсолютное значение)

Комбинации загружения	Q12, кН	Q21, кН	Q23, кН
1+2	199,93	205,56	58,7
1+3	50,84	66,55	202,8
1+4 (выровненная)	213,49	190,35	229,2

Опорный момент ригеля на грани средней колонны слева М₍₂₁₎₁:

1. По схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов

2. По схеме загружения 1+3:

3. По схеме загружения 1+2:

Опорный момент ригеля на грани средней колонны справа М₍₂₃₎₁:

1. По схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов

2. По схеме загружения 1+3:

3. По схеме загружения 1+2:

Расчетный опорный момент ригеля на грани средней колонны:

М₍₂₁₎₁ = 166,72 кН·м.

Опорный момент ригеля на грани крайней колонны слева М₍₁₂₎₁:

1. По схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов

2. По схеме загружения 1+3:

3. По схеме загружения 1+2:

Расчетный опорный момент ригеля на грани крайней колонны:

М = 162,49 кН·м.

3.2.5 Поперечные силы ригеля

Для расчета прочности по наклонным сечениям принимаем значения поперечных сил ригеля, большие из 2 расчетов: упругого и учетом перераспределения моментов.

Согласно данным таблицы 3.2, расчет ведем при поперечной силе, возникающей в ригеле над средней колонной слева при комбинации 1+2:

Q = 205,56 кН.

3.3 Расчет прочности ригеля по сечению, нормальному к продольной оси

Высоту сечения подбираем по опорному моменту при ξ = 0,35, так как на опоре момент определяется с учетом образования пластического шарнира. При ξ = 0,35: α_т = 0,289.

Граничная относительная высота сжатой зоны определяется по формуле:

,

где ; МПа.

.

Вычисляем h₀:

Тогда h = h₀ + 30 = 505 мм. Принятое сечение не проверяют по пролетному моменту, так как он меньше опорного.

Подбираем сечение арматуры:

1. В первом пролете М = 96,52 кН·м:

Коэффициент

.

При .

Так как , то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:

мм².

Принимаем по сортаменту 4 18 A-II (А300) с мм², что больше требуемой.

2. В среднем пролете М = 79,82 кН·м:

Коэффициент

.

При .

Так как , то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:

мм².

Принимаем по сортаменту 4 16 A-II (А300) с мм², что больше требуемой.

3. На крайней опоре М = 162,49 кН·м:

Коэффициент

.

При .

Так как , то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:

мм².

Принимаем по сортаменту 2  32 A-II (А300) с мм², что больше требуемой.

4. На средней опоре М = 166,72 кН·м:

Коэффициент

.

При .

Так как , то площадь сечения растянутой арматуры определяется по формуле:

мм².

Принимаем по сортаменту 2  32 A-II (А300) с мм², что больше требуемой.

Схема сечений в пролетах и на опорах показаны на рисунке 3.3:

Рисунок 3.2 – Сечения ригеля в крайнем, среднем пролетах и на гранях средней и крайней колонн