Читайте также:
|
Ригель представляет собой неразрезную четырех пролетную конструкцию со свободным (шарнирным) опиранием концов на кирпичные стены здания.
Проектируем ригель сборно-монолитной конструкции с соединением на монтаже однопролетных сборных элементов в неразрезную систему путем сварки выпусков арматуры из колонн и ригелей и замоноличивания стыков, а в дальнейшем – и швов между сборными панелями.
Статический расчет ригеля
.
Ригель после сварки арматуры и замоноличивания стыков превращается в элемент поперечной рамной конструкции, однако при свободном опирании его концов на стены и равных или отличающихся не более чем на 10 % расчетных пролетах ригель разрешается рассчитывать как неразрезную многопролетную балку. За расчетные пролеты ригеля принимаем: в средних пролетах – расстояние между осями колонн, на которые опирается ригель; в крайних пролетах – расстояние между осью колонны, на которую опирается ригель, до середины площадки опирания ригеля на стену.
Расчетные пролеты:
крайний 
м;
средний 
м,
где b н – номинальная ширина плиты перекрытия, α = 380 мм – длина площадки опирания ригеля на стену (1.5 кирпича).
Соотношение расчетных пролетов 
Сбор нагрузки
Нагрузка на ригель от сборных панелей передается продольными ребрами сосредоточенно. Для упрощения расчета без большой погрешности при четырех и более сосредоточенных силах на длине пролета разрешается заменять такую нагрузку эквивалентной (по прогибу), равномерно распределенной по длине ригеля.
По рекомендациям [9] принимаем ригель сечением 30´70 см.
Нагрузки на ригель, кН/м
| Вид нагрузки | Нормативная нагрузка, кг/м | Коэффициент надежности γf | Расчетная нагрузка, кг/м |
| Постоянная: 1) Вес пола из панелей 2) Вес ригеля |
2500∙0,3∙0,7 = 525
| 1.1 1.1 | |
| Временная | vn =1000∙5,79 = 5790 | 1.2 | v= 6948 |
| Полная постоянная | gn =1658+525 = 2183 | g = 1823+578 = 2401 | |
| Полная нагрузка | vn + gn =7973 | g + v = 9349 | |
| Постоянная и длительная | 1386-150∙1,2=1206 |
Кратковременно действующая часть нагрузки на ригель:
нормативная 
= 150 × 5,79 = 869 кг/м;
расчетная 
= 869 · 1,2= 1042 кН/м, где по заданию = 150 кг/м2.
Длительно действующая часть расчетной нагрузки на ригель:
= 9349 – 1042 = 8307 кг/м.
(см. п. 3.3 [2]).
Изгибающие моменты в сечениях ригеля по его длине определяются по формуле
а поперечные силы на опорах ригеля – по формуле
где g и v – соответственно постоянная и временная нагрузки на ригель; a и b – коэффициенты, принимаемые в зависимости от числа пролетов и схемы загружения; l – расчетный пролет, крайний или средний. Для определения изгибающего момента на опоре В принимают 
= 0,5· (6,42 + 6,93)= 6,675 м.
Перераспределение изгибающих моментов
В связи с жесткими требованиями к размещению в опорных сечениях ригеля выпусков арматурных стержней, стыкуемых ванной сваркой, следует стремиться к уменьшению площади сечения опорной арматуры и числа стержней в опорных сечениях, а также к унификации армирования опорных сечений. Достигается это перераспределением усилий между опорными и пролетными сечениями вследствие пластических деформаций бетона и арматуры в соответствии с [6]. При этом уменьшение опорных моментов не должно превышать 30 % в сравнении с рассчитанными по «упругой» схеме. Расчеты по перераспределению усилий в неразрезном ригеле сведены в табл. 4.
При уменьшении опорного момента на опоре В на 30 % принимаем максимальную ординату добавочной треугольной эпюры.
Δ MB = 0,3 MB, max = 0,3 MB, II = 0,3 · 463,1 = 138,93 кН·м, а с целью унификации армирования опорных сечений момент на опоре С уменьшаем до 0,7· MB max = 0,7 MB, II = 0,7 · 463,1 = 324,17 кН·м. Максимальная ордината добавочной эпюры 
= 417,4 – 324,17 = 93,22 кН·м.
| Схема загружения | Изгибающие моменты, кНм | Поперечные силы, кН | ||||||||||||||||
| Ма | В крайних пролетах | Мв | В средних пролетах | Мс | Qa | Qвл | Qвп | Qсл | ||||||||||
| М1 | М2 | М3 | М4 | М5 | М6 | М7 | М8 | М9 | М10 | |||||||||
| 55,0 | 72,5 | 67,0 | 52,3 | -5,5 | -108,7 | -21,9 | 29,7 | 39,1 | 37,6 | 15,7 | -78,2 | 57,4 | -96,1 | 84,7 | -73,3 | ||
| 191,5 | 268,2 | 267,2 | 239,1 | 100,9 | -157,6 | -158,5 | -147,1 | -141,4 | -136,0 | -124,6 | -113,2 | 191,5 | -250,7 | 8,2 | 8,2 | ||
| 152,1 | 195,3 | 176,0 | 129,8 | -44,6 | -354,4 | -63,4 | 128,4 | 176,9 | 193,7 | 131,9 | -56,7 | 160,6 | -284,1 | 275,8 | -181,6 | ||
| -19,3 | -38,9 | -48,7 | -58,2 | -77,8 | -105,0 | 95,1 | 176,6 | 169,9 | 131,2 | -40,9 | -339,2 | -15,3 | -16,5 | 195,8 | -261,6 | ||
| -29,1 | -58,2 | -72,9 | -87,3 | -116,7 | -157,6 | 95,1 | 233,3 | 254,9 | 244,4 | 129,0 | -113,2 | -22,9 | -24,7 | 236,9 | -220,5 | ||
| I(1+2) | 246,5 | 340,7 | 334,2 | 291,4 | 95,5 | -266,4 | -180,4 | -117,4 | -102,3 | -98,4 | -108,9 | -191,4 | 248,9 | -346,8 | 93,0 | -65,1 | ||
| II(1+3) | 207,1 | 267,8 | 243,0 | 182,0 | -50,1 | -463,1 | -85,3 | 158,1 | 216,0 | 231,3 | 147,5 | -135,0 | 218,0 | -380,2 | 360,6 | -254,9 | ||
| III(1+4) | 35,7 | 33,6 | 18,3 | -5,9 | -83,3 | -213,7 | 73,2 | 206,3 | 209,0 | 168,8 | -25,2 | -417,4 | 42,1 | -112,6 | 280,5 | -335,0 | ||
| IV(1+5) | 25,9 | 14,3 | -5,9 | -35,1 | -122,2 | -266,4 | 73,2 | 263,0 | 294,0 | 282,0 | 144,7 | -191,4 | 34,5 | -120,8 | 321,7 | -293,8 |
Перераспределение поперечных сил
В связи с перераспределением изгибающих моментов уточняем величину поперечных сил. Поперечные силы в опорных сечениях ригеля после перераспределения усилий по схеме II при 
кН/м; v = 69,48 кН/м; МВ = 0,7 MB, II = 0,7 · 463,1 = 324,17 кН·м; МС, II = 135 кН·м:
Поперечные силы в опорных сечениях ригеля после перераспределения усилий по схеме III при кН/м; v = 69,48 кН/м
МВ, IIIa = – 213,7 кНм; МС, IIIa = – 324,2 кНм
кН;
кН;
| Схемы загружения | Изгибающие моменты | |||||||||||||
| Ма | В крайних пролетах | Мв | В средних пролетах | Мс | ||||||||||
| М1 | М2 | М3 | М4 | М5 | М6 | М7 | М8 | М9 | М10 | |||||
| Ординаты основной эпюры при загружении (1+3) | Перераспределение усилий за счет уменьшения опорного Мв,II на 138,93 кНм | |||||||||||||
| 207,0 | 267,8 | 243,0 | 182,0 | -50,1 | -463,1 | -85,3 | 158,1 | 216,0 | 231,3 | 147,5 | -135,0 | |||
| Ординаты добавочной эпюры | 27,79 | 55,57 | 69,47 | 83,36 | 111,1 | 138,9 | 111,1 | 83,36 | 69,47 | 55,57 | 27,79 | |||
| Ординаты перераспределенной эпюры IIa | 234,8 | 323,4 | 312,5 | 265,4 | 61,07 | -324,2 | 25,84 | 241,4 | 285,5 | 286,8 | 175,3 | -135 | ||
| Ординаты основной эпюры при загружении (1+4) | Перераспределение усилий за счет уменьшения опорного Мс,max на 93,23 кНм | |||||||||||||
| 35,68 | 33,58 | 18,33 | -5,95 | -83,3 | -213,7 | 73,19 | 206,3 | 168,8 | -25,2 | -417 | ||||
| Ординаты добавочной эпюры | 18,65 | 37,29 | 46,62 | 55,94 | 74,58 | 93,23 | ||||||||
| Ординаты перераспределенной эпюры IIIa | 35,68 | 33,58 | 18,33 | -5,95 | -83,3 | -213,7 | 91,84 | 243,5 | 255,6 | 224,7 | 49,36 | -324 |
Определение размеров поперечного сечения ригеля
Ригель проектируем из бетона класса В15. При g b 1 = 0,9: Rb = 0,9 · 8,5 = 7,65 МПа; Rbt = 0,9 · 0,75 = 0,675 МПа.
Необходимую расчетную высоту сечения ригеля определяем по максимальному перераспределенному изгибающему моменту у граней колонн с размерами bc = hc = 40 см.
кН·м;
кН·м.
При ширине ригеля b = 300 мм; x = 0,3, 
расчетная высота ригеля:
= 664 мм.
Полная высота h=h0 + α = 664 + 35 = 699 мм. Принимаем h = 700 мм, b = 300 мм.
Тогда в пролетах для нижней арматуры, расположенной в два ряда по высоте ригеля h0 = h – α = 700 - 55 = 645 мм, на опорах и в пролетах для верхней арматуры h0 = h – α = 700 - 35 = 665 мм.
Дата добавления: 2015-07-20; просмотров: 279 | Нарушение авторских прав
| <== предыдущая страница | | | следующая страница ==> |
| Расчет плиты П-1 | | | Расчет ригеля на действие поперечных сил у опоры А |
5