4.2.3. Статический расчет ригеля
Цель расчета – определить расчетные усилия M и Q для пролетных и опорных сечений ригеля.
Значение изгибающих моментов M и поперечных сил Q в неразрезном ригеле следует определять отдельно от постоянной и временной нагрузок. При этом следует рассмотреть такие схемы загружения ригеля (рис. 4.6):
схема 1 – одновременное загружение всех пролетов равномерно распределенной постоянной нагрузкой “g”;
другие схемы (2, 3, 4, 5) - это возможные варианты расположения временной нагрузки “p”, а именно: через пролет, в двух смежных пролетах и дальше через пролет. На рис. 4.6 для трехпролетного ригеля приведены схемы расположения временной нагрузки, которые следует учесть в курсовом проекте.
Усилия M и Q для каждой схемы загружения могут быть найдены любым методом строительной механики, либо с использованием таблиц для равнопролетных балок [3, прилож. 10], либо с использованием программных комплексов SCAD, ЛИРА и др..
При этом для каждого пролета достаточно вычислять три значения моментов – два для опор, один – максимальный пролетный. Последний в крайних пролетах находится на расстоянии ≈ (0.37÷0.42)lo1 от шарнирной опоры, а в средних пролетах – посредине (рис. 4.6-б).
После расчета M и Q для каждой рассмотренной схемы нужно определить усилия от одновременного действия постоянной нагрузки (схема 1) и каждой из схем временной нагрузки, то есть подсчитать усилия для вариантов 1+2, 1+3, 1+4 ,1+5 нагружений (рис. 4.6).
Полученные эпюры усилий M и Q необходимо начертить на одной оси неразрезного ригеля (рис. 4.6 – б).
Проектирование железобетонного ригеля необходимо выполнить с учетом перераспределения усилий, которое происходит за счет образования шарниров пластичности. Понятие шарнира пластичности, сущность расчета статически неопределенных конструкций с учетом перераспределения усилий и преимущества таких конструкций – см. в [2, с. 292÷296].
А |
Рис. 4.6. К статическому расчету ригеля: а – схемы загружения (1÷5); б – эпюры изгибающих моментов по “упругому” расчету; в - дополнительная (выравнивающая) эпюра моментов для схемы (1+4); г – огибающая эпюра моментов с учетом выравнивания; д – огибающая эпюра поперечных сил; “g” – расчетная постоянная нагрузка; “p” – то же, временная. |
4.2.4. Выбор материалов для ригеля
Класс тяжелого бетона по прочности на сжатие для ригеля следует принимать в пределах В15÷В30 в зависимости от полезной нагрузки на перекрытии и размеров грузовой площади для ригеля.
Для продольной арматуры ригеля принимать арматурную сталь класса А-III либо A-II; для поперечной – A-I, A-III; для монтажной (конструктивной) арматуры – A-I, Вр-I.
Выписать из Норм [1] значения расчетных сопротивлений для принятых классов бетона и арматуры, которые будут использованы в расчетах, а именно:
- для бетона: Rb, Rbt, коэффициент b2 из [1, табл. 3.15] (значения Rb и Rbt должны быть записаны с учетом коэф. b2, то есть быть умноженными на b2 и выражены в КПа);
- для продольной арматуры: Rs (кПа), [1, табл.22];
- для поперечной арматуры: Rsw (кПа), [1, табл.22].