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
| № п/п | Схема загружения | Опорные моменты | ||||||
| М21 | М23 | М32 | ||||||
| 1 |
|
|
| |||||
| 2 |
|
|
| |||||
| 3 |
|
|
| |||||
| 4 |
|
|
| |||||
| № нагр | Опорные моменты | Пролётные моменты | Поперечные силы | |||||
| М21 | М23 | М32 | М1 | М2 | Q1 | Q21 | Q23 | |
| 1+2 | 208,46 | 109,02 | 109,02 | 159,34 | 12,64 | 130,61 | 198,41 | 82,48 |
| 1+3 | 142,78 | 149,03 | 149,03 | 217,11 | 83,76 | 61,75 | 110,21 | 157,83 |
| 1+4 | 235,51 | 181,92 | 138,36 | 148,94 | 50,87 | 126,22 | 202,8 | 157,83 |
| (1+4)' | 164,85 | 164,85 | 132,67 | 176,96 | 69,82 | 137,71 | 191,31 | 152,38 |
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
ξR=
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
αm=
Из таблицы находим η=0,81
Аs=
см2
Принимаем 4Ø16 АV 
см2
Сечение во втором пролёте
М=83,76кНм
αm=
Из таблицы находим η=0,92
Аs=
см2
Принимаем 4Ø10 АV 
см2
Сечение на первой опоре со стороны первого пролёта
М=235,51кНм
αm=
Из таблицы находим η=0,715
Аs=
см2
Принимаем 4Ø20 АV 
см2
Сечение на первой опоре со стороны второго пролёта
М=149,03 кНм
αm=
Из таблицы находим η=0,846
Аs=
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 dsw=6 мм. На приопорных участка 
устанавливаем поперечную арматуру с шагом S=15см, в середине пролёта S=
=35 cм.
Принимаем 2 каркаса dsw=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<0,56gsw=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
