3. Розрахунок і конструювання збірного нерозрізного ригеля з звичайного з/б
3.1. Наближений статичний розрахунок нерозрізного ригеля
Обчислення навантажень і визначення розрахункових прольотів
Рис
3.1. Розрахунковий проліт ригеля.
Для підвищення жорсткості каркасу, економії матеріалу та зменшення конструктивної висоти перекриття ригелі рекомендується проектувати нерозрізними, тобто з окремих елементів, об’єднаних в суцільну жорстку систему під час монтажу. Ригелі жорстко закріплені до колон каркасу, за рахунок чого конструктивною схемою будівлі можна вважати жорсткий плоский п’яти пролітний каркас. Оскільки зовнішні огороджуючи конструкції – стіни, то обпирання на них ригелів прийнято шарнірним. Для обрахунків, не зважаючи на існуючу кількість прольотів (п'ять ) обрано схему у три прольоти, так як вона відповідає розрахованим попередньо схемам збірного каркасу (схеми і коефіцієнти для розрахунку задані в довідниковій літературі). При цьому поправка міцності досить маленька.
Ригель перекриття – прямокутного січення, із важкого бетону класу С30. Для армування ригеля використано арматуру класу А400с. Механічні властивості матеріалів:
Бетон
С30:
fcd=17МПа;
=0,9;
Арматура А400с: fyd= 365 МПа (Ø10~40 мм), fyd= 355 МПа (Ø6~8 мм);
Крайні
(ригель Р-1): l01
= 6000 – 0,5·400 – 200 +
= 5790 мм.
Середні (ригель Р-2): l02 = 6000 –400 = 5600 мм.
Попередньо приймаємо розміри ригеля: 800х300 мм
Власна вага ригеля:
Визначення навантаження на 1мп рами ригеля:
постійне навантаження:
g = g´∙a + gв.в.=4,24∙6,5+6,6=34,16кН/м
тимчасове навантаження:
𝒗=𝒗´∙а = 25∙6,5=162,5кН/м
Оскільки попередньо прийняте січення ригеля 600х300 мм, а колони – 400х400 мм, то коефіцієнт k, що враховує відношення між погонною жорсткістю ригеля та колони рівний:
Обрахунок для заданої рами ведеться для постійного навантаження по всьому прогону ригеля, а також для різних варіантів тимчасовго.
Схема завантаження |
Опроні моменти, кНм |
||
М21 |
М23 |
М32 |
|
|
-0,1155•34,16 •62= - 132,27 |
-0,089•34,16 •62=-95,34 |
-0,089•34,16• 662=-95,34 |
|
-0,0956•162,5• •62=-520,8 |
-0,0181•162,5• •62=-92,24 |
-0,0181•162,5• •62= -92,24 |
|
-0,0181•162,5• •62=-98,6 |
-0,0703•162,5• •62=-358,25 |
-0,0703•162,5• •62=-358,25 |
|
-0,1194•162,5• •62=-650,45 |
-0,103•162,5• •62=-524,9 |
-0,0595•162,5• •62=-303,21 |
Розрахункові схеми для пролітних моментів |
1+2 -132,27-520,8= - 653,07 |
1+3 -95,34-358,25= - 453,59 |
1+4 -95,34-303,21= - 398,55 |
Розрахункові схеми для опорних моментів |
1+4 -132,27-650,45= - 782,72 |
1+4 -95,34-524,9= - 620,24 |
1+3 --95,34-358,25= - 453,59 |
Виконуємо перерозподіл моментів під впливом утворення шарніру пластичності в ригелі. Практичний розрахунок заклечається в зменшенні приблизно на 30% опорних моментів ригеля
Розрахунок для опорних моментів
Півсума
опорних моментів
Таким чином максимальний додатній пролітний момент
В ригелі середнього прольоту при тій самій схемі завантаження
Півсума
опорних моментів
Таким чином максимальний додатній пролітний момент
Розрахунок для пролітних моментів
Півсума
опорних моментів
Таким чином максимальний додатній пролітний момент
Півсума
опорних моментів
Таким чином максимальний додатній пролітний момент
Отримуємо відкоректовані значення моментів за допомогою введення коректуючих епюр:
Для першого прольоту:
Для другого прольоту:
А поперечні сили, що виникають:
1) на крайній опорі
2) на першій від краю опорі зліва:
3) на першій від краю опорі справа і на всіх решта опорах справа і зліва:
Рис. 3.2. Епюра поперечних сил в ригелі.
Рис. 3.3. Епюра згинальних моментів.