Определение расчетных усилий. Ригель рассчитываем как многопролётную неразрезную балку по методу предельного равновесия

Ригель рассчитываем как многопролётную неразрезную балку по методу предельного равновесия. Согласно этому методу мы выравниваем моменты на опорах для унификации узлов. При этом рассматриваем все возможные неблагоприятные варианты загружения временной нагрузкой. Моменты на опорах допускается уменьшать на 30 % от полученных по упругой схеме.

Средние расчётные пролёты принимаем равными расстоянию между осями колонн, крайние пролёты – равными расстоянию между осью колонны и серединой площадки опирания ригеля на стену.

мм(62)

мм (63)

Достаточно рассмотреть трехпролётную балку, так как средние пролеты ненамного отличаются:

(64)

мм

Величины изгибающих моментов определяются в зависимости от схем загружения и при помощи таблиц.

, (65)

где – единичный момент;

q – соответствующая нагрузка, кН/м.

Величины поперечных сил определяются в зависимости от схем загружения и при помощи таблиц:

(66)

где – единичная поперечная сила.

Расчёт ведём в табличной форме.

Рисунок 12 – Огибающие эпюры:

а) изгибающих моментов; б) поперечных сил

3.5 Проверка размеров сечения

1) Проверка по изгибающим моментам:

Принимаем x = 0, 35, по таблице 1 [3] определяем a_m = 0, 289.

Определяем рабочую высоту сечения ригеля:

м

Определяем высоту сечения ригеля при а = 40 мм:

h = 557 + 40 = 597 мм < h_р = 700 ммÞ h_р = 700 мм.

Рабочая высота сечения ригеля: мм

2) Проверка на действие поперечной силы по наклонной сжатой полосе:

Принимаем φ _w1 = 1.

кН

, условие выполняется.

Разрушение бетона по наклонной сжатой полосе не произойдет.

3.6 Расчеты на прочность по сечениям, нормальным к продольной оси

Выполняем расчет для четырех сечений, расчет ведем как для прямоугольного сечения.

а) Положительные моменты.

Сечение 1-1

1) мм

мм

2)

3) Определяем граничное значение относительной высоты сжатой зоны:

4) Сравниваем относительную высоту сжатой зоны с граничной.

0, 305< 0, 632 x< x_R Условие выполняется

5) Определяем площадь рабочей арматуры

см²

Принимаем 3 стержня d = 25 мм с А_sф = 14, 73 см² и 3 стержня d = 20 мм с А_sф =9, 42 см².

14, 73 + 9, 42 = 24, 15 > 22, 71 см²

Рисунок 13 – Схема для расчета на прочность по сечениям, нормальным к продольной оси

Сечение 3-3

1) мм

мм

2)

3)

4) 0, 189 < 0, 632, x< x_R Условие выполняется

5) см²

Принимаем 3 стержня d = 18 мм с А_sф = 7, 63 см² и 3 стержня d = 16 мм с А_sф =6, 03 см².

7, 63 + 6, 03 = 13, 66 см² > 10, 76см²

б) Отрицательные моменты.

кН∙ м

Сечение 2-2

1) мм

мм

2)

3)

4) 0, 18< 0, 632, x< x_R Условие выполняется

5) см²

Принимаем 3 стержня d = 28 мм с А_sф = 18, 47 см²

Сечение 4-4

1) мм

мм

2)

3)

4) 0, 15 < 0, 632, x< x_R Условие выполняется

5) см²

Принимаем 3 стержня d = 18 мм с А_sф = 7, 63см²

Рисунок 14 – Поперечное сечение ригеля в сечениях:

а) 1-1; б) 3-3; в) 2-2; г) 4-4