3. Проектирование неразрезного прогона

   1. Статический расчет и построение огибающих эпюр моментов

Неразрезные прогоны жестко связаны с колоннами и образуют с ними рамную конструкцию. Достоинством неразрезного прогона является более выгодная статическая работа и, соответственно, более рациональное распределение арматуры, и более высокая жесткость. Недостатком такого прогона является сложность осуществления жестких стыков.

Рис. 5.1

Верхнюю арматуру пропускают через пазы колонны. В этом случае она может воспринимать изгибающий момент. Нагрузки на прогон передаются в виде постоянных и временных сосредоточенных сил G и Р, а также равномерно распределенной нагрузки от собственного веса в местах опирания продольных ребер панелей. Постоянные силы G складываются из веса пола, элементов панели (плиты, диафрагм, продольных ребер) и собственного веса участка прогона длиной, равной ширине панели. Таким образом, расчетная постоянная нагрузка равна:

Gпр=Gпола+ Gпл + Gд+ Gр+ Gс.в.пр,

где 1) Gпола - составляющая силы Gпр от веса пола:

Gпола = g _пола · Lпан · bпан.

Тогда Gпола = 256.8 · 5,48 · 1,52= 2139(кгс).

2) Gпл - постоянная нагрузка от веса плиты:

Gпл = g _пл · Lпан · bпан.

Тогда Gпл = 223 · 5,48 · 1,52=1857 (кгс).

3) G_д - постоянная нагрузка от веса диафрагм панели:

G_д = b_д.ср · (h_д – h_пл) · γ_ж/б · γ_f · m · bпан,

где m - число диафрагм в одной панели.

Тогда G_д = 0,09 · (0,152 – 0,06) · 2500 · 1,1 · 4 · 1,52=138,4 (кгс).

4) G_p - постоянная нагрузка от веса продольных ребер:

G_п.р. =2 · b_р.ср · (h_р – h_пл) · γ_ж/б · γ_f · Lпан.

Тогда G_п.р. =2 · 0,11 · (0,37 – 0,06) · 2500 · 1,1 · 5,48=1027,8 (кгс).

5) Gс.в.np - постоянная нагрузка от собственного веса части прогона:

Gс.в.np = b_пр · h_пр · γ_ж/б · γ_f · bпан.

Для определения собственного веса прогона определяем его размеры:

h_пр ≈ (1/10) · Lпр=0,1 · 610=61 (см).

Принимаем h_np = 60 см,

b_пр = 24 см.

Тогда Gс.в.np=0,24 ·0,6 · 2500 · 1,1 · 1,52=602 (кгс).

Расчетная постоянная нагрузка равна:

Gпр=2139+1857 +138,4+1027,8+602=5764,1 (кгс)

расчетную полезную сосредоточенную силу определяем по зависимости:

Рпр = Р · Lпан · bпан;

Тогда Рпр = 2700 · 5,48 · 1,52=23655.9 (кгс).

Так как число сосредоточенных сил в пролете больше трех, то нагрузку на прогон можно привести к равномерно распределённой:

qпр = Gпр/bпан = 5,764/1,52 = 3.8 (тс/м);

Рпр = Р/bпан = 23,655 /1,52 = 15,6 (тс/м).

Рис.5.2

В статическом отношении неразрезной прогон представляет собой многопролетную неразрезную балку.

Расчетными пролетами неразрезного прогона для средних балок принимаются расстояния между осями колонн L_пр а для крайних - расстояние между осью колонны и серединой глубины заделки балки (прогона) в стену.

Установив расчетную схему с учетом невыгоднейшего загружения временной нагрузкой, можно определить значения изгибающих моментов М в неразрезном прогоне с равными пролетами или пролетами, отличающимися друг от друга не более чем на 10%, с помощью таблицы [1,прил-IV].

При действии на прогон равномерно распределенной нагрузки q_np и р_пр значения изгибающих моментов М определяются по формулам:

Mmax=α · gпр · L²пр + ßmax · Pпр · L²пр;

Mmin=α · gпр · L²пр + ßmin · Pпр · L²пр;

где α, ßmax и ßmin -табличные коэффициенты [1, прил-IV].

Результаты расчетов сводим в таблицу:

X/L	α	Мg	ßmax	ßmin	Мрmах	Mpmin	Mmax	Mmin
0,2	0,0589	12,633	0,0695	-0,0105	40,34	-6,09	52,973	6,543
0,4	0,0779	16,71	0,0989	-0,0211	57,41	-12,248	74,12	4,462
0,6	0,0568	12,183	0,0884	-0,0316	51,31	-18,343	63,493	-6,16
0,8	-0,0042	-0,901	0,0381	-0,0423	22,116	-24,55	21,215	-25,451
0,9	-0,0497	-10,659	0,0183	-0,068	10,623	-39,472	-0,036	-50,131
1	-0,1053	-22,585	0,0144	-0,1196	8,359	-69,425	-14,226	-92,01
1,1	-0,0576	-12,354	0,014	-0,0717	8,127	-41,620	-4.227	-53,974
1,2	-0,02	-4,29	0,03	-0,05	17,41	-29,02	13,12	-33,31
1,4	0,0253	5,426	0,0726	-0,0474	42,143	-27,51	47,569	-22,084
1,5	0,0328	7,035	0,0789	-0,0461	45,799	-26,76	52,834	-19,725
1,6	0,0305	6,542	0,0753	-0,0447	43,709	-25,947	50,251	-19,405
1,8	-0,0042	-0,901	0,0389	-0,0432	22,580	-25,076	21,679	-25,977
1,9	-0,0366	-7,85	0,028	-0,0646	16,25	-37,49	8,4	-45,34
2	-0,0799	-17,14	0,0323	-0,1112	18,749	-64,548	1,609	-81,688
2,1	-0,0339	-7,27	0,0293	-0,0633	17,01	-36,744	-44,014	-44,014
2,2	0,0011	0.24	0,0416	-0,0405	24,15	-23,509	-23,269	-23,269
2,4	0,0411	8,81	0,0855	-0,0385	49,631	-22,348	58,441	-13,538
2,5	0,0461	9,89	0,0895	-0,0395	51,953	-22,928	61,843	-13,038

По результатам вычислений строим огибающие эпюры Mmax и Mmin (рис.5.4)