3. Расчет и конструирование сборного монолитного неразрезного ригеля

   1. Расчетный пролет и нагрузки

Расчетные значения пролетов для неразрезного ригеля , принимаем равными расстоянию между осями колонн.

Расчетные нагрузки на 1 пог. м ригеля - постоянную и временную определяем отдельно.

Расчетные постоянные нагрузки: от веса перегородок и пола

от веса плит перекрытия

от веса ригеля

полная расчетная постоянная нагрузка

Временная расчетная нагрузка

2. Статический расчет каркаса

Усилия в ригеле упрощено можно определить как в неразрезной многопролетной балке в составе полурамы каркаса.

Учитывая использование пустотных плит, расчетные нагрузки, постоянная q_р и временная p_р, принимаем равномерно распределенными. При равных или отличающихся не более, чем на 20 %, пролетах значения изгибающих моментов на опорах наиболее просто определить по формуле

где l₀ -расчетный пролет ригеля;

- коэффициенты, зависящие от схемы загружения ригеля и отношения погонных жесткостей ригеля и колонны; их принимаем по прил. 5.

Пролетные моменты определяем как сумму найденных опорных моментов и моментов в простой балке:

Поперечные силы на i-том пролете

где - изгибающий момент с левой и с правой стороны пролета i.

Усилия вычисляем отдельно - от постоянной нагрузки, загружающей все пролеты, и временной, загружающей отдельные пролеты в различных комбинациях. Затем суммируем усилия от постоянной нагрузки и от одной из комбинаций временной, вызывающей в каждом отдельном сечении самое невыгодное значение изгибающего момента. По результатам анализа суммированием строим огибающую (наиболее неблагоприятную) эпюру изгибающих моментов.

Уменьшение опорных моментов, а следовательно, и надопорной рабочей арматуры достигаем путем прибавления к одной из суммарных эпюр от постоянной и временной нагрузок эпюры опорных моментов с произвольными значениями и обратными знаками. При этом стремимся, чтобы выравненные моменты в пролетах и на опорах были близки по величине.

Статический расчет ригеля проводим в табличной форме. Т.к. расчетная схема симметричная достаточно определить максимальные значения усилий только с одной стороны o оси симметрии.

Определяем коэффициент к:

l – длина колонны (высота этажа), l=3,9 м;

l₀ – величина пролета, l₀=5,6 м;

Опорные изгибающие моменты определены по следующим формулам: - для загружения 1; - для загружений 2,3,4.

Пролетные моменты:

- в первом пролете при загружении 1;

- во втором пролете при загружении 1.

Таблица 2 - Определение опорных и пролетных моментов в ригеле

№ и схема загружения	Опорные моменты, кН-м			Пролетные моменты, кН-м
	ma1	МВ1	MB2	М1	М2
	640,05*(-0,072) =-50,34	640,05*(-0,090) =-62,92	640,05*(-0,083) = -58,03		80-58,03= 29,36
	338,69*(-0,077) = -8,71	338,69*(-0,079) = -19,20	338,69*(-0,006) = -1,46		42,34-1,46=31,49
	338,69*(-0,071) =-17,25	338,69*(-0,092) =-22,36	338,69*(0,088) =-21,38		42,34-21,38=9
Расчетное значение моментов 1+2 1+3
	-69,05	-82,12	-59,49	42,19	58,28
	-67,59	-85,28	-79,41	41,34	38,36

Расчетная схема поперечной рамы и эпюры изгибающих моментов в ригеле при комбинациях загружения 1+2, 1+3 приведены на рис.13.

Рисунок 13 - Расчетная схема поперечной рамы (а), эпюры моментов в ригеле (б), выравнивающая эпюра (в), эпюры выровненных моментов (г)

Ординаты выравнивающих эпюр

Максимальные поперечные силы

На крайней опоре

На средней опоре слева

На средней опоре справа