Проектирование неразрезного ригеля

3. Проектирование неразрезного ригеля

3.1 Определение нагрузок

Предварительно задаёмся размерами сечения ригеля

Длина ригеля в середине пролёта

Длина крайнего ригеля

Из таблице 1, постоянная нагрузка на 1м² ригеля равна:

- нормативная  Па

Рекомендуемые материалы

- расчётная Па

временная нагрузка

- нормативная  Па

- расчётная Па. Нагрузка от собственного веса ригеля:

 с учётам коэффициента

с учётом коэффициента

Итого  

Временная с учётом коэффициента

Полная расчётная нагрузка

3.1.1 Вычисление изгибающих моментов в расчётной схеме

1)Вычисляем опорные моменты и заносим в таблицу

2)Вычисляем опорные моменты при различных схемах загружения и заносим в таблицу.

Таблица 2 – Ведомость усилий в ригеле

Вычисляем пролётные моменты и поперечные силы

1)  кН.

кН м.

 кНм.

 кНм.

кН

 кНм.

2)  кН.

кН м.

 кНм.

 кНм.

кН

 кНм.

3)  кН.

кН м.

 кНм.

 кНм.

кН

 кНм.

3.1.2 Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров

Наибольший опорный момент уменьшаем на 30% по схеме загружения 1+4

кНм

 кНм

кНм.

 кНм.

 кНм

Находим поперечные силы

 кН.

кН м.

 кНм.

 кНм.кНм.

кН

 кН. м.

кНм.

Рисунок3 – Эпюры моментов

а) – эпюры по схема загружения

б) – выравнивающая эпюра

в) – перераспределённая эпюра

3.2 Расчёт прочности ригеля по сечениям нормальным к продольной оси

Высоту сечения ригеля подбираем по опорному моменту М=164,85 кНм

при ξ=0,35.

По заданию марка бетона В40, арматура АV.

Определяем граничную высоту сжатой зоны

ξ_R=

где =0,85-0,008·22·0,9=0,69

 МПа

МПа (<1)

Высота сечения ригеля при ширине сечения 200 мм

Так как b принимается в пределах , то для согласования этих размеров принимаем b=150 мм, тогда

см

Полная высота сечения

 см

Подбираем сечение арматуры в различных сечениях ригеля

Сечение в первом пролёте. М=176,96 кНм

α_m=

Из таблицы находим η=0,81

А_s= см²

Принимаем 4Ø16 АV см²

Сечение во втором пролёте

М=83,76кНм

α_m=

Из таблицы находим η=0,92

А_s= см²

Принимаем 4Ø10 АV см²

Сечение на первой опоре со стороны первого пролёта

М=235,51кНм

α_m=

Из таблицы находим η=0,715

А_s= см²

Принимаем 4Ø20 АV см²

Сечение на первой опоре со стороны второго пролёта

М=149,03 кНм

α_m=

Из таблицы находим η=0,846

А_s= см²

Принимаем 4Ø14 АV см²

3.3 Расчёт прочности ригеля по сечениям наклонным к продольной оси

Диаметр поперечных стержней определяют из условия сварки их с продольной арматурой d=20 мм и принимают равным d_sw=6 мм. На приопорных участка  устанавливаем поперечную арматуру с шагом S=15см, в середине пролёта S==35 cм.

Принимаем 2 каркаса d_sw=6 мм см² арматура класса АIII  МПа

Н/см

Н

Проверяем условие обеспечения прочности сечения

<1075,4→ условие прочности удовлетворяется

Требование см>15 см→ требование удовлетворяется

Рассчитываем прочность по наклонному сечению:

Для этого вычисляем  кНм так как кН/cм<0,56g_sw=0,56·1075,4=602,22 кН/cм

см<3,33·h₀=3,33·44=146,52см

При этом

кН>49,9 кН

Поперечная сила в вершине наклонного сечения

137,71·10³-407,3·134,04=83,12кН

Длина проекции наклонного сечения

<

Н

Условие прочности >83,12→прочность обеспечивается.

3.4 Построение эпюры материалов ригеля в крайнем и среднем пролёте

Рассмотрим сечение первого пролёта

4Ø16 АV см² h₀=44cм

кНм

Арматуру 2 Ø16 доводим до опор 2Ø16 обрывается

Определяем момент воспринимаемый сечением арматуры

2Ø16 АV см²

кНм

Сечение во втором пролёте

4Ø10 АV см²

кНм

Арматуру 2 Ø10 доводим до опор и 2Ø10 обрывается

Определяем момент воспринимаемый сечением арматуры

2Ø10 АV

см²

кНм

Сечение на первой опоре со стороны первого пролёта

4Ø20 АV см²

кНм

Арматура 2 Ø20 доводим до опор и 2Ø20 обрывается

Определяем момент воспринимаемый сечением арматуры

2Ø20 АV см²

кНм

Сечение на первой опоре со стороны второго пролёта

4Ø14 АV см²

кНм

Арматура 2 Ø14 доводим до опор и 2Ø14 обрывается

Определяем момент воспринимаемый сечением арматуры 2Ø14 АV см²

кНм

Определяем места теоретического обрыва продольных рабочих стержней и длину их анкеровки. 1029,6 кН/м

Поперечные силы в местах теоретического обрыва стержней определяем по эпюре Q

1)Q₁=76,15кН; d=18

см<20·d=20·1,8=36

2)Q₂=89,43 кН; d=18

см<20·d=20·1,8=36

3)Q₃=160,78 кН; d=1,8

см<20·d=20·1,8=36

4)Q₄=135,63 кН; d=12

см<20·d=20·1,2=24

Вместе с этой лекцией читают "Выбор средств распространения рекламы".

5)Q₅=76,53 кН; d=16

см<20·d=20·1,6=32

6)Q₆=76,53 кН; d=16

см<20·d=20·1,6=32

Рис. 4 Эпюра материалов ригеля