4.2 Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля

Опорные моменты вычисляют в программном комплексе “RADUGA-BETA”

Рисунок 2 Схема нумерации стержней и узлов

Таблица 2 Координаты узлов рамы

Схема1(Постоянная нагрузка) Схема 2 (Временная нагрузка 1)

Рисунок 3 Схемы загружения ригелей

Схема 3 (Временная нагрузка 2) Схема 4 (Временная нагрузка 3)

Рисунок 4 Схемы загружения ригелей

Комбинация 1(Постоянная +Временная1) Комбинация 2(Постоянная +Временная2)

Рисунок 4 Эпюры изгибающих моментов от комбинаций нагрузок

Комбинация 3(Постоянная +Временная3)

Рисунок 5 Эпюра изгибающих моментов от комбинации нагрузок 3

4.3 Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров в ригеле

Рассмотрим участки ригеля, которые подвержены наибольшим изгибающим усилиям.

Таблица 3 Внутренние усилия в расчётных горизонтальных стержнях

Схема нагружения: постоянная + временная 1

Схема нагружения: постоянная + временная 2

Схема нагружения: постоянная + временная 3

Эпюры моментов ригеля при различных комбинациях схем нагружения строят по данным отчета(приложение 2)

Постоянная нагрузка по схеме загружения 1 участвует во всех комбинациях: 1+2, 1+3, 1+4

Рисунок 6 Эпюры моментов после распределения усилий

4.4 Расчёт прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси

4.4.1 Характеристики прочности бетона и арматуры

Бетон тяжелый класса ; расчетные сопротивления при сжатии = 20 МПа; при растяжении = 1,93 МПа, модуль упругости E_b = 36000 МПа. Арматура продольная рабочая класса S400, расчетное сопротивление = 365 МПа, модуль упругости Es = =200000 МПа.

4.4.2 Определение высоты сечения ригеля

Высоту сечения подбирают по опорному моменту при  = 0,35, поскольку на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое же сечение ригеля следует затем проверить по пролетному моменту (если он больше опорного) так, чтобы относительная высота сжатой зоны была   _R и исключалось переармированное неэкономичное сечение. По табл. 6,7 1 и при  = 0,35 находят значение _m = 0,246, а по формуле определяют граничную высоту сжатой зоны:

,

где ;

_s = = 365 МПа.

Вычисляем d:

- принимаем h = 500 мм.

Сечение в первом пролете: M_sd = 180,14 кНм;

d = h – (40+14) = 500-54 = 446 мм

;

(по табл. 6.7 /1/) ;

;

Принимаем 318 и 314 S400 с A_S1 = 1224,6 мм²;

Сечение в среднем пролете: М_sd = 162,216 кНм;

d = h – (40+12) = 500-52 = 448 мм

;

(по табл. 6.7 /1/) ;

;

Принимаем 318 и 312 S400 с A_S1 = 1102,14 мм²;

Крайний ригель сечение на левой опоре: Мsd =208,169 кНм;

d = h – (40+25/2) = 500-52,5 = 447,5 мм.

Проверим выполнение условия M_f>M_sd:

; т. к. , то (табл. 6.6 /1/) сечение находится в области деформирования II и изгибающий момент воспринимаемый бетоном расположенным в пределах высоты полки находится по формуле:

;

кНм;

-граница сжатой зоны проходит в полке.

;(по табл. 6.7 /1/) ;

Принимаем 325 S400 с A_S1 = 1471,88 мм².

Крайний ригель сечение на правой опоре: Мsd =157,53кНм;

d = h – (40+11) = 500-51 = 449 мм.

-граница сжатой зоны проходит в полке.

;

(по табл. 6.7 /1/) ;

Принимаем 322 S400 с A_S1 = 1139,82 мм².

Средний ригель сечение на правой опоре: Мsd =245,7кНм;

d = h – (40+14) = 500-54 = 446 мм.

-граница сжатой зоны проходит в полке.

;

(по табл. 6.7 /1/) ;

Принимаем 328 S400 с A_S1 = 1846,32 мм².