3.14. Розрахункові прольоти та навантаження

Приймається, що розрахунковий проліт для середнього ригеля /див. рис. І/ дорівнює відстані між осями колон: = 7,1 м.

У першому /третьому/ прольоті при спиранні на стіну розрахун­ковий проліт дорівнює відстані від осі опори на стіні до осі колон:

= 6,2 – 0,2 + 0,3/2 = 6,15 м де 0,2 - прив’язка осі від внутрішньої поверхні стіни; 0,3 - глибина закладки ригеля в стіну.

Навантаження на І м ригеля від власної ваги, панелі і підлоги, а також від тимчасового навантаження визначається множенням відпо­відного навантаження , кН/м² / V , кн/м²/ на ширину вантажної смути перекриття, що приходиться на ригель; у даному випадку вона дорівнює 6 м (див. рис. І).

Розміри перерізу ригеля було прийнято раніше (при розрахунку па­нелі): = 70 см;= 20 см. Уточнюють їх після обчислення розра­хункових зусиль.

3.15. Обчислення навантажень

Стале навантаження: від панелі та підлоги (див. розрахунок пане­лі) = 4,864^. 6 = 29,2 кН/м; від власної ваги ригеля = (0,2^. 0,7+0,18^. 0,1^.2)^. 25 1,1^. 0,95 = 5,5 кН/м. Підсумовуючи, дістаємо =34,7 кН/м.

Тимчасове навантаження V = 6,84 • 6 = 41,0 кН/м.

Повне на І м ригеля розрахункове навантаження

= 34,7 + 41 = 75,7 кН/м.

3.16. Знаходження зусиль від розрахункових навантажень

Згинальні моменти та поперечні сили в нерозрізній балці при однакових прольотах або при прольотах, що відрізняються не більше як на 20/2, для рівномірно розподіленого навантаження можна приблизно визначити за формулами

,

де - коефіцієнти, що знаходяться за таблиця­ми залежно від кількості прольотів ригеля та способу навантаження.

Якщо кількість прольотів більша за 5, ригель розраховують як п’ятипрольотний. При цьому всі середні прольоти, починаючи з третьо­го, проектуються як третій проліт п’ятипрольотного ригеля.

Згинальні моменти та поперечні сили визначають окремо для дії сталого і різних комбінацій тимчасового навантаження.

Далі складають епюру згинальних моментів від дії сталого наван­таження (схема завантаження І) з епюрою, знайденою від дії тимчасо­вого навантаження (схеми 2, 3, 4), і обчислюють моменти для кожної суми навантажень: 1+2, 1+ 3, 1+4 (табл. 2). Аналіз абсолютних значень моментів для цих. комбінацій показує, що схема навантаження (1+4) дає максимальний момент на опорі В .

Враховуючи здібність статично невизначних залізобетонних кон­струкцій перерозподіляти зусилля залежно від способу армування, ви­конаємо вирівнювання опорних і прольотних моментів для схеми заван­таження (1+4). Перерозподіл моментів відбувається через виникнення пластичних шарнірів у перерізах, де встановлено меншу кількість арматури, ніж потрібно (потрібну кількість знайдемо пружним розрахунком). Таким чином, штучно зменшуючи момент у перерізі, в якому він максимальний /у даному випадку на опорі В ), заздалегідь зумовлюємо виникнення пластичних шарнірів. У пластичному шарнірі припускається виникнення граничних за шириною тріщин при забезпеченні міцності бетону стислої зони. Для уникнення неприпустимого розкриття тріщин необхідно стежити за тим, щоб опорний момент зменшувався не більше як на 30%. Так, вирівнюванню підлягає завантаження (1+4), максималь­ний опорний момент якого = - 362,8 кН·м. Вирівнювання виконують складанням епюри моментів від завантаження (1+4) та додаткової епюри моментів (знаку "+") у вигляді трикутника, вершина якого знаходить­ся під опорою В (рис. 6,6). Висота трикутника має не перевищувати 0,3, на практиці беруть (0,2...0,3)=. У даному випадку після складання додаткової епюри й епюри схеми (1+4) знайде­мо вирівняні моменти для цього навантаження:

опорний

== -362-8+(0,3-362,8) = -254 кН·м;

перший прольотний

== 219,8+0,425/0,3-362,8/=266 кН·м;

другий прольотний

==І55,3+0,5(0,3-362,8)=209,7 кН·м.

Далі будують огинаючу епюру моментів накладанням вирівняної епюри (з урахуванням перерозподілу) та епюр від інших комбінацій навантажень. При цьому лінії епюр з максимальними позитивними та негативни­ми ординатами утворюють огинаючу епюру згинальних моментів, які ви­користовують для розрахунку характерних перерізів ригеля (рис. 6,в).

У перерізах на опорі площу арматури знаходять за згинальним мо­ментом на грані опори /колони/:

при реалізації схеми (1+4/) і прийнятому перерізі колони (поперед­ньо приймаємо 0,4x0,4 м) праворуч від опори

= -195,4 кН·м;

при реалізації схеми (1+2) праворуч від опори

= -217,7 кН·м.

Розрахунок перерізу виконують за більшим згинальним моментом = -217,7 кН·м.

Рис. 6. Епюри згинальних моментів: а -. від трьох

комбінацій навантажень; б - додаткова;

в - огинаюча

Дані для проектування: згідно із завданням ригель проектується із важкого бетону класу В 20 з урахуванням коефіцієнта умови ро­боти = 0,9;= 11,5^. 0,9 = 10,35 МПа; = 0,9^. 0,9 = 0,8 МПа (див. табл. Д.З).

Ригель армується зварними каркасами, в яких поздовжня робоча та монтажна арматура виконується зі сталі класу А-ІІІ, поперечні стержні зі сталі класу А-І.

Розрахункові характеристики арматури (табл. Д.4):

для А-ІІІ при діаметрі 10...40 мм = 365 МПа; для А-І= 175 МПа.