5. Нагрузка на ригель поперечной рамы

• Ригель воспринимает нагрузку, действующую на грузовой площади шириной, равной расстоянию между поперечными разбивочными осями l = 7,8 м, а также нагрузку от собственного веса.

• Расчётная линейная нагрузка на ригель от его собственного веса:

q_r = b_r h_r _b _f = 0,250,75251,1 = 5,156 кН/м,

где

b_r, h_r – размеры поперечного сечения ригеля (п. 1.5);

γ_b = 25 кН/м³ – объёмный вес конструкций из тяжелого бетона;

γ_f = 1,1 – коэффициент надёжности по нагрузке (табл. 2.1).

• Продольная расчетная линейная нагрузка на ригель (Р₀ – из табл. 2.2):

q = (P₀ l + q_r)_n = (11,7217,8 + 5,156)0,95 =91,750 кН/м.

6. Внутренние усилия в ригеле

Значения ординат огибающей эпюры моментов в ригеле обычно не превышают следующих величин [7]:

в крайнем пролёте:	,
на левой средней опоре:	M21 = M23 = 0,085 qL2 = 0,08591,750 (7,8)2 = 474,47 кНм,
в среднем пролёте:	M22 = 0,055 qL2 = 0,05591,750 (7,8)2 = 307,01 кНм,
на правой средней опоре:	M32 = 0,065 qL2 = 0,06591,750 (7,8)2 = 362,83 кНм.

Значения поперечных сил на опорах определяются методами строительной механики (рис. 2.2,в):

Q_A = Q_q + Q_M, Q_B = Q_q – Q_M,

где:

Q_q – поперечная сила от действия равномерно распределённой нагрузки:

;

Q_M – поперечное усилие от действия опорных изгибающих моментов:

.

• В крайнем пролёте:

, ,

Q₁₂ = 363,56 + (- 59,87) = 303,69 кН, Q₂₁ = 363,56 – (- 59,87) = 423,43 кН.

• В среднем пролёте:

, ,

Q₂₃ = 357,83 + 14,31=372,14 кН, Q₃₂= 357,83 – 14,31 = 343,52 кН.

• Расчетный изгибающий момент на средней опоре определяется в сечении ригеля по грани колонны; величину этого момента можно вычислить по формуле:

,

где h_k – ширина колонны: h_k = 450 мм (п. 1.4).

7. Продольные усилия в колонне 1-го этажа

• Колонны здания работают в составе поперечной рамы каркаса, поэтому в них возникают продольные силы и изгибающие моменты. Последние обычно невелики, поэтому мы ограничимся только определением продольных усилий.

• Наибольшая продольная сила в колонне возникает на уровне пола 1-го этажа (сечение «к» на рис. 2.2, а).

• Колонна воспринимает со всех этажей нагрузку, действующую на её грузовой площади размером Ll, а также нагрузку от собственного веса.

• Нагрузка от собственного веса колонны

  • Нормативная нагрузка:

,

где

n_э = 5 – число этажей; H = 4,2 м – высота этажа; h_k – ширина колонны.

• Расчётная нагрузка:

G_k = G_k,n_f = 106,311,1 = 116,94 кН.

• Продольная сила в колонне на уровне пола 1-го этажа (Р_0,n и Р₀ – из табл. 2.2):

• От нормативной нагрузки:

N_k,n = G_k,n + Ll[P_0,n(n_э – 1) + P_1,n] =

= 106,31 + 7,87,8[9,5(5 – 1) + 5,30] = 2 740 кН.

• От расчётной нагрузки:

N_k = _n(G_k + Ll[P₀ (n_э – 1) + P₁]) =

= 0,95(116,94 + 7,87,8[9,5(5 – 1) + 6,513]) = 2 683 кН.