3. Перераспределение моментов под влиянием

образования пластических шарниров в ригеле.

Практический расчет заключается в уменьшении примерно на 30% опорных моментов ригеля М₂₁ и М₂₃ по схемам загружения (1+4), при этом намечается образование пластических шарниров на опоре. К эпюре моментов схем загружения (1+4) прибавляют выравнивающую эпюру моментов так, чтобы уравнялись опорные моменты М₂₁ = М₂₃ и были обеспечены удобства армирования опорного узла.

Ординаты выравнивающей эпюры моментов.

При этом:

Разность ординат в узле выравнивающей эпюры моментов передаётся на стойки.

Опорные моменты на эпюре выравненных моментов.

Строим выравнивающую эпюру и выравненную эпюру (1+4) (Рис. 9).

4) Опорные моменты ригеля по грани колонны.

Опорный момент ригеля по грани средней колонны слева (абсолютные значения):

а) по схемам загружения (1+4) и выравненной эпюре моментов

;

б) по схемам загружения (1+3)

в) по схемам загружения (1+2)

Опорный момент ригеля по грани средней колонны справа :

а) по схемам загружения (1+4) и выравненной эпюре моментов

;

б) по схемам загружения (1+2)

б) по схемам загружения (1+3)

Следовательно, расчетный опорный момент ригеля по грани средней колонны будет максимальный из всех расчётных значений M = 221 кНм.

Опорный момент ригеля по грани крайней колонны:

а) по схеме загружения (1+4) и выравненной эпюре моментов:

б) по схеме загружения (1+2) и выравненной эпюре моментов:

Расчётный момент по грани крайней колонны M = 173кНм

5) Поперечные силы ригеля.

Для расчёта прочности ригеля по сечениям наклонным к продольной оси, принимают значения поперечных сил ригеля, большие из двух расчётов: упругого расчёта и с учётом перераспределения моментов.

- на крайней опоре: Q₁ = 192 кН;

- на средней опоре слева по схемам загружения (1+4)

- на средней опоре справа по схемам загружения (1+4)

Рис. 10. Эпюра поперечных сил.

6) Расчёт прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси

а) Характеристики прочности бетона и арматуры

Бетон тяжёлый класса

B20; R_b = 11,5МПа; R_bt = 11,5МПа; _b2 = 0,9; E_b = 27000МПа.

Арматура продольная рабочая класса AIII, R_s = 365МПа; E_s = 27000 МПа.

б) Определение высоты сечения ригеля

Высоту сечения подбираем по опорному моменту при  = 0,35, поскольку на опоре момент определён с учётом образования пластического шарнира.

По табл. 3.1[1] при  = 0,35 _m = 0,289

Граничная высота сжатой зоны:

где ;

Определим по максимально опорному моменту:

M = 221кНм

h = h₀ + a = 50 + 4 = 54 см

Проверим по максимальному пролётному моменту M = 238 кНм

h = h₀ + a = 52 + 4 = 56 см

Принимаем окончательно h = 60см.

в) Сечение в первом пролёте M = 168 кНм

h₀ = 60 – 4 = 56

По табл. 3.1[1] при  = 0,905

Принимаем 220AIII + 216AIII c A_s = 10,3 см²

г) Сечение в среднем пролёте: M = 238кНм

 = 0,858

Принимаем 222AIII + 220AIII c A_s = 13,88 см²

д) Сечение на средней опоре: M = 221кНм

 = 0,87

Принимаем 420AIII c A_s = 12,56 см²

г) Сечение на крайней опоре: M = 173кНм

 = 0,900

Принимаем 220AIII + 216AIII c A_s = 10,3 см²