Построение огибающих эпюр моментов и перерезывающих сил

Методические замечания. Обращаем внимание читателя на принципиальную особенность затрагиваемых в данном разделе вопросов, а именно:

огибающая эпюра моментов принципиально отличается от обычных эпюр моментов, которые Вы рассматривали в строительной механике, так как она является неуравновешенной;
огибающая эпюра – это графическое изображение экстремальных (максимальных и минимальных) значений усилий во всех сечениях ригеля при любых возможных загружениях;
поскольку экстремальные (расчетные!) значения усилий в различных сечениях возникают при различных загружениях, постольку в каждом сечении имеется дополнительный потенциал прочности, который можно реализовать, обеспечив (конструктивно) условия для перераспределения усилий между сечениями ригеля.

Построение огибающей эпюры целесообразно выполнять в следующей последовательности:

построить суммарные эпюры моментов и перерезывающих сил для всех рассмотренных вариантов загружения (табл. 5.2 и рис. 5.2) путем алгебраического сложения соответствующих ординат усилий от загружения постоянной (схема 1) и временной (схемы 2, 3, 4) нагрузок;
вычислить промежуточные значения эпюр суммарных моментов, используя простейшие подходы строительной механики (рис. 5.3)
выделить (соответствующей толщиной) участки суммарных эпюр, окаймляющие значения моментов на отрезке – полученная "рваная" кривая и является огибающей эпюрой моментов. (рис. 5.5)

Рисунок 5.3 – К построению эпюр моментов

5.4 Перераспределение моментов Методические замечания

Напоминаем читателю, что:

целью этой процедуры является либо выравнивание расчетных значений моментов в сечениях ригеля, либо снижение расчетных значений усилия в "слабых" сечениях (обычно стыках!);
в любом сечении, где величина расчетного значения усилия будет снижена по сравнению с фактическим (максимально возможным по упругой схеме!) предполагается возникновение состояния пластического течения (текучесть арматуры, раскрытие нормальных трещин);
с учетом вышеизложенного, наиболее целесообразно образование пластических шарниров в опорных сечениях ригеля, где деформации ригеля в состоянии пластического течения ограничены;
максимальное снижение усилия не должно превышать 30 % номинального (упругого!) значения.

Процедура перераспределения усилий выполняется в следующей последовательности:

определяем схему нагружения, при котором достигается максимальное значение и – в рассматриваемом примере это (1 + 4) и (1 + 2);
сравниваем значения указанных моментов и принимаем решение о снижении на (17 ÷ 20) %;
к эпюре моментов, соответствующей загружению (это эпюра 1 + 4) добавляем треугольную эпюру М_доп с ординатой на опоре В равной кНм;

Примечание: значение М_доп принимается любым в пределах 30 % различия – , а поэтому указанная величина определяется удобством вычисления промежуточных ординат.