Расчет монтажных и транспортных воздействий на ригель

Расчет произведем для ригеля первого и соответственно третьего пролетов, как более протяженных по сравнению с ригелем второго пролета.

Реальную длину ригеля первого и третьего пролетов определим из выражения:

=L- - 0,05, (92)

=7,1--0,05=6,85м.

Погонная нагрузка от собственного веса ригеля с учетом коэффициента динамичности.

=••(10)••

=0,95•1,5•2500•10•0,6•0,25=5343,75 Н/м=5,3 кН/м

Рис. 17. Расчетная схема и эпюры изгибающих моментов от собственного веса ригеля при его монтаже и транспортировании.

Значение реакции опор ригеля определим из выражения:

==

===18,15кН

Значения изгибающего момента на опорах «а» и «в».

=

где – c- длина консоли ригеля (расстояние от оси монтажной петли до торца

ригеля c=1 м).

==2,65 кНм

Значение изгибающего момента в пролете ригеля:

= - • кНм

где - расстояние между монтажными петлями= - 2c=6,85-2=4,85м.

=18,15-=12,927 кНм

Так как у верхней грани расположена арматура 7Ø18, А 400, рассчитанная по значению изгибающего момента равного 286,55 кНм, а у нижней грани расположена арматура 8Ø22, А 400, рассчитанная по значению изгибающего момента равного 462,802 кНм, то на монтажные и транспортные нагрузки прочность ригеля обеспечена.

Расчет монтажных петель

Предположим, что вес ригеля с учетом коэффициента динамичности передается на одну ветвь петли.

Вес ригеля

=• L (93)

==36,305кН

Примем для монтажных петель сталь класса А 240 (=215 мПа)

=

==1,68

По сортаменту стальных стержней подбираем 6 Ø16, А 240, с =1,7

Расчет стыка сборных элементов ригеля

Рассмотрим вариант обетонированного стыка. В этом случае изгибающий момент по грани колонны на опоре «В» (=286,55 кНм), воспринимается соединительными (стыковыми) стержнями в верхней растянутой зоне, а в нижней зоне сжатым бетоном колонны и монолитным бетоном заполняющим полость между торцом ригеля и колонны.

Для расчета примем бетон класс В 20 (=11,5 мПа). Для стыковых стержней примем сталь класса А 400 (=355 мПа).

Рабочая высота сечения обетонированного стыка

=h-0,015=0,6-0,015=0,585 м

==0,202

ξ=0,228; η=0,885.

==15,6•5,6 с

По сортаменту принимаем 5Ø20, А 400, с =15,71 .

Стыковые стержни 5Ø20, А 400 привариваются ручной электродуговой сваркой к закладным деталям ригеля (металлическим пластинам) и сварные швы испытывают срезающие усилия.

Длину сварных швов, работающих на срез определим из выражения:

𝛴= (м) (94)

Значение N определим из выражения:

N= (кН) (95)

N==553,479 кН.

𝛴==0,564 м=56,4 см

Определим требуемую длину одного сварного шва с учетом непровара на длине 0,01 м.

=+0,01=+0,01=0,151 м=15,1 см.

Конструктивное требование - 5d, где d - диаметр привариваемового стержня, в данном случае d=30 мм.

Отсюда - =5•3=15 см.

Окончательно принимаем =15 см.

Верхние стыковые стержни привариваются к закладной детали ригеля, которая конструктивно выполняется в виде гнутого швеллера из полосовой стали класса А 240 толщиной (δ) равной 8 мм.

Определим требуемую площадь сечения закладной детали из условия прочности ее на растяжение, (растягивающее усилие в закладной детали возникает от усилий сдвига в сварных швах), из выражения:

= ()

==25,7• =25,7

Определим требуемую длину полосы стали принятой толщины (δ=8мм), для изготовления закладной детали, исходя из необходимой величины площади поперечного сечения ().

= (96)

==32,125 см

Так как изготовленный швеллер из стальной полосы должен охватывать ригель по его ширине (равной 25 см) и по 5 см его вертикальных граней, то окончательно примем длину стальной полосы равную 35 см (=35 см).

Определим необходимую длину стыковых стержней , которая складывается из размера сечения колонны двух зазоров по 5 см и двух длин сварного шва.

=+2•5+2• (97)

=40+2•5+2•15=80 см.

Рис. 1.8. Вид стыка ригелей смежных пролетов в плане.