Проектирование гражданского здания (стр. 3 из 7)

Вычисление опорных моментов ригеля от постоянных нагрузки и различных схем загружения временной нагрузкой приведено в табл.5,1.

Таблица 5,1 Определение моменты ригеля при различных схемах загружения.

Схема загружения	Опорные комнаты, кН*м
	М12	М21	М23	М32
g
Расчетные схемы дляопорных моментов	1+2 -257,45	1+4 -681,76	1+4 -617,11	1+4 -337,31
Расчетные схемы для пролетных моментов	1+2 -257,45	1+2 -426,51	1+3 -410,94	1+3 -410,94

Пролетные моменты ригеля:

1) в крайнем пролете – схемы загружения 1+2, опорные моменты

; нагрузка ; поперечныесилы

;

Максимальныйпролетныймомент

2) в среднем пролете – схемы загружения 1+3, опорные моменты

; максимальный пролетный момент

;

Эпюры моментов ригеля при различных комбинациях схем загружения строят по данным табл.5,1 (рис.5,1 б). Постоянная нагрузка по схеме загружения 1 участвует во всех комбинациях: 1+2, 1+3, 1+4.

Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров в ригеле. Практический расчет заключается в уменьшении примерно на 30% опорных моментов ригеля

и по схемам загружения 1+4; при этом намечается образование пластических шарниров на опоре.

К эпюре моментов схем загружения 1+4 добавляют выравнивающую эпюру моментов так, чтобы уравнялись опорные моменты

и были обеспечены удобства армирования опорного узла (рис.5,1 в). Ординаты выравнивающей эпюры моментов:

, ;

при этом

;

Разность ординат в узле выравнивающей эпюры моментов передается на стойки. Опорные моменты на эпюре выровненных моментов составляют:

; ;

; ;

Пролетные моменты на эпюре выровненных моментов могут привести значения пролетных моментов при схемах загружения 1+2 и 1+3, тогда они будут расчетными.

Опорные моменты ригеля по грани колонн. На средней опоре при схемах 1+4 опорный момент ригеля по грани колонны не всегда оказывается расчетными (максимальным по абсолютному значению). При большой временной нагрузке и относительно малой погонной жесткости колонн он может оказаться расчетным при схемах загружения 1+2 или 1+3, т. е. при больших отрицательных моментах в пролете. Необходимую схему загружения для расчетного опорного момента ригеля по грани колонны часто можно установить сравнительным анализом значений опорных моментов по табл.5,1 и ограничить вычисления одной этой схемой. Ниже приведены вычисления по всем схемам. Опорный момент ригеля по грани средней колонны слева М₍₂₁₎ (абсолютные значения):

по схемам загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов

,

по схемам загружения 1+3

;

по схемам загружения 1+2

;

Опорный момент ригеля по грани средней колонны справа М_(23),1:

по схемам згруженич 1+4 и выровненной эпюре моментов

,

по схемам згруженич 1+4

Следовательно, расчетный опорный момент ригеля по грани средней опоры М=396,05 кНм.

Опорный момент ригеля по грани крайней колонны по схеме загружения 1+4 и выровненной эпюре моментов

,

Поперечные силы ригеля. Для расчета прочности по сечениям, наклонным к продольной оси, принимают значение поперечных сил ригеля, большие из двух расчетов: упорного расчета и с учетом перераспределения моментов. На крайней опоре Q₁=319,68 кН, на средней опоре слева по схеме загружения 1+4

.

На средней опоре справа по схеме загружения 1+4

.

Расчет прочности ригеля по сечениям, нормальным к продольной оси.

Характеристика прочности бетона и арматуры. Бетон тяжелый класса В25; расчетный сопротивления при сжатий R_b=14,5 МПа: при растяжений R_bt=1,05 МПа; коэффициент условий работы бетона

модуль упругости E_b=30000 МПа.

Арматура продольная рабочая класса А-III, расчетное сопротивление R_s=365 МПа, модуль упругости E_s=200000 МПа.

Определение высоты сечения ригеля. Высоту сечения подбирают по опорному моменту при

, поскольку на опоре момент определен с учетом образования пластического шарнира. Принятое же сечение ригеля следует затем проверить по предельному моменту (если он больше опорного) так, чтобы относительная высота сжатой зоны была и исключалось переармированное неэкономичное сечение. По (табл. 3,1, по Байкову) и при находят значение а по формуле определяют граничную высоту сжатой зоны.

где

; .