5. Расчет и проектирование сборного ригеля

В междуэтажных перекрытиях промышленных зданий возможно применение как шарнирного, так и жесткого соединения ригелей на колоннах. В первом случае имеем ригель разрезной конструкции, во втором случае – многопролетный неразрезной ригель.

Более экономичными по расходу материалов (бетона и стали) является ригель неразрезной конструкции, однако их монтаж значительно сложнее, чем разрезных, так как необходимо производить соединение сборных ригелей путем сварки расчетных соединений с последующим замоноличиванием.

Для расчета в курсовом проекте принимается жесткое соединение ригелей на колоннах и, соответственно, ригель неразрезной конструкции.

Ригель после сварки расчетных соединений и замоноличивания стыковых соединений на колоннах превращается в элемент поперечной рамной конструкции. При свободном опирании концов ригеля на стены и при равных или отличающихся не более чем на 10 % пролетах ригель разрешается рассчитывать как неразрезную многопролетную балку, промежуточными опорами которой являются колонны.

Форму сечения ригеля для расчета принимают ту, которая была принята при компоновке перекрытия. Размеры поперечного сечения ригеля прямоугольной или тавровой форм назначают ориентировочно:

− высота сечения (принимается кратной 50 мм), здесь – расстояние между осями колонн;

− ширина сечения (ребра) (принимается кратной 50 или 20 мм). При этом мм.

Размеры поперечного сечения ригеля с полкой в растянутой зоне принимают в соответствии с конструкциями по серии 1.020-1.87.

5.1. Сбор нагрузок на ригель

Сбор нагрузок производим в табличной форме (табл. 1) в размерности кН/м (погонные нагрузки). Нагрузка собирается с ширины грузовой площади , ограниченной половинами длины панелей с каждой стороны ригеля (рис. 5).

Постоянные нагрузки:

конструкция пола (прил. 1)
собственный вес плиты перекрытия
собственный вес ригеля

ИТОГО:

Временные нагрузки:

временная полезная (по заданию)

5.2. Определение расчетных пролетов

Расчетные пролеты ригеля определяем как для монолитных конструкций, так как после выполнения жестких соединений ригелей с колоннами ригель работает как неразрезная, монолитная конструкция:

для крайнего пролета принимается равным расстоянию от центра тяжести площадки опирания ригеля на стену до грани колонны;
для среднего пролета принимается равным расстоянию между гранями колонн.

Рис. 5. Определение расчетных пролетов ригеля (а) и ширины грузовой площади (б)

5.3. Статический расчет ригеля

Многопустотные панели передают нагрузку на ригель равномерно по всей его длине. Нагрузка от ребристых панелей передается на ригель сосредоточенно в местах опирания ребер. При числе ребер по длине одного пролета четыре и более, нагрузку разрешается считать равномерно распределенной (рис. 6).

Расчетные усилия (изгибающие моменты и поперечные силы) в многопролетном неразрезном ригеле определяются с учетом перераспределения усилий вследствие возникновения пластических деформаций (пластических шарниров). В том случае, когда нагрузка на ригель принимается равномерно распределенной, ординаты огибающих эпюр изгибающих моментов, кН·м, и поперечных сил, кН, можно определить по формулам:

(1) (2)