Тема 3. Расчет и конструирование сборного неразрезного ригеля.

Цель занятия: Научиться определять внутренние усилия и конструировать сборные неразрезные ригели.

Поперечная многоэтажная рама имеет регулярную расчетную схему с равными пролетами ригелей и равными длинами стоек (высотами этажей). Сечение ригелей и стоек по этажам также принимается постоянными. Сопряжение колонн с ригелями и колонн в стаканах фундаментов – жесткое. При расчете неполных каркасов сопряжение крайнего ригеля с кирпичной стеной принимается шарнирным.

Нагрузка на ригель от многопустотных плит и от ребристых плит при числе ребер в пролете более четырех считается равномерно распределенной. Для определения погонных нагрузок на ригель, нагрузки, распределенные на квадратный метр, умножают на ширину грузовой полосы (шаг поперечных рам). Нагрузку от собственного веса ригеля определяют умножением площади его поперечного сечения на плотность железобетона.

При загружении ригеля временной нагрузкой используются различные комбинации. С целью перераспределения моментов в ригеле к эпюре моментов от постоянных нагрузок и отдельных невыгодно расположенных временных нагрузок прибавляют добавочные треугольные эпюры с произвольными по знаку и значению опорными моментами. При этом ординаты выровненной эпюры моментов в расчетных сечениях должны составлять не менее 70 % значений, вычисленных по упругой схеме. На основе отдельных загружений строят огибающие эпюры М_sd и V_sd.

Сечение продольной арматуры ригеля подбирают по моменту в четырех нормальных сечениях: в первом и среднем пролетах, на первой промежуточной опоре и на средней опоре. Расчет поперечной арматуры по V_sd ведут для трех наклонных сечений: у первой промежуточной опоры слева и справа и у крайней опоры.

Стык ригеля с колонной выполняют на ванной сварке выпусков верхних надопорных стержней с чем? и сварке закладных деталей ригеля и опорной консоли колонны. Ригель армируют двумя (двумя или тремя) сварными каркасами, часть продольных стержней каркасов обрывают в соответствии с изменением огибающей эпюры моментов и по эпюре арматуры (материалов). Обрываемые стержни заводят за место теоретического обрыва на длину анкеровки .

Эпюру арматуры (материалов) строят в такой последовательности:

1. Определяют изгибающие моменты М, воспринимаемые в расчетных сечениях по фактически принятой арматуре.

2. Устанавливают графически на эпюре моментов по ординатам М места теоретического обрыва стержней.

3. Заводят на длину анкеровки обрываемые стержни от мест теоретического обрыва.

Пример 3.

Требуется:

По исходным данным примера 1 и с учетом принятой компоновки определить внутренние усилия в поперечной раме и произвести расчет неразрезного пятипролетного ригеля.

3.1 Определение усилий в ригеле поперечной рамы

 

Подсчет нагрузок на 1м² перекрытия и покрытия приведен в табл.1.1, 1.2.

Вычисляем расчетную нагрузку на 1м длины ригеля перекрытия.

Постоянная:

- от перекрытия с учетом коэффициента надежности по назначению здания g_wn=0.95; 5,61·0.95·5,91=30,66 кН/м;

- от веса ригеля таврового сечения (полка: 150х350, стенка: 200х400) (r = 2500кг/м³) с учетом частного коэффициента безопасности g_f = 1,35 и g_n = 0,95

кН/м;

Итого постоянная: g = 30,66+4,248 = 34,91 кН/м.

Временная (по заданию) с учетом g_тn =0,95, v=7,8·5,91·0.95=43,79 кН/м;

 

Вычислим расчетную нагрузку на 1м длины ригеля покрытия:

Постоянная:

- от веса ригеля таврового сечения (полка: 150х350, стенка: 200х450) (r = 2500кг/м³) с учетом частного коэффициента безопасности g_f = 1,35 и g_n = 0,95.

кН/м;

- от конструкций покрытия и кровли: 5,922·0.95·5,91=33,25 кН/м;

Итого постоянная: g = 33,25+4,248=37,50 кН/м;

Временная нагрузка (от снега в зависимости от района строительства):

v=0,8·1.5·5,91·0.95=6,74кН/м.

Опорные и пролетные моменты вычисляются в программном комплексе “RADUGA-BETA”

Различные схемы загружения постоянной и временной нагрузкой приведены на рис.3.3-3.6.

 

 

Рис. 3.1. Схема нумерации стержней и узлов

Рис. 3.2.

 

 

 

Рис. 3.3. Схема нагружения ригеля постоянной нагрузкой Рис. 3.4. Схема нагружения ригеля временной нагрузкой 1

 

 

Рис. 3.5. Схема нагружения ригеля временной нагрузкой 2 Рис. 3.6. Схема нагружения ригеля временной нагрузкой 3

 

 

Еще одна схема – в двух первых пролетах + через пролет

 

 

Эпюры моментов нужно построить от сочетаний нагрузок как для плиты (СТБ ЕН 1990-2007, Приложение А.1, таблица А.1.2(В))