Расчет неразрезного ригеля

Общие сведения о ригеле

Неразрезной ригель образуется из однопролетных ригелей Р1 и Р2 (см.рис.1). Ригель Р1 опирается одним концом на стену (см.рис.2), другим – на консоль (при этом его закладная деталь приваривается к закладной детали консоли). Рекомендуем очертание концов однопролетных ригелей, длину площадки опирания, высоту и вылет консолей, ширину колонны, зазоры и выпуски арматуры принять такими, как на рис.2. Выпуски верхней рабочей арматуры из ригелей и выпуски из колонн (см.рис.2) соединяют вставками-коротышами (поз.18 и 19 на рис.5,б) с помощью ванной сварки. Во избежание перегрева бетона длину выпусков принимают не менее 100 мм (см.рис.2). Применение вставок-коротышей улучшает соосность соединяемых стержней.

По завершении монтажа каждый из ригелей, находясь под действием собственного веса и монтажной нагрузки, работает как однопролетная балка со свободно опертыми концами. После окончания сварочных работ и тем более после укладки бетона омоноличивания в зазоры между торцами ригелей и гранями колонн набор, состоящий из однопролетных ригелей, работает как неразрезная балка

Статический расчет

Ригель является элементом рамы, однако при свободном опирании концов ригеля на наружные стены и равных пролетах его рассчитывают как неразрезную балку (п.11.2.3 [3]). С этих позиций рассматриваемый ригель представляет собой четырехпролетную неразрезную балку (рис.2,а). Грузовая площадь, нагрузка с которой передается на 1 пог.м ригеля, равна 1м×ℓ₂ (см.рис.1). Подсчет нагрузок ведем в табличной форме (табл.1).

Численные значения расчетных пролетов ℓ (см.рис.2,а) определены по рисунку прил.4. Так, значение расчетного пролета ℓ в крайних пролетах равно 5,6-1/2-0,2+0,15=5,05 м, в средних 5,6-1=4,6 м.

Теперь необходимо вычислить положительные изгибающие моменты, кН×м, в точках 1; 2; 3; 4; 6; 7; 8; 9 (см. прил. 4) и отрицательные изгибающие моменты, кН×м, в точках 5; 6; 7; 8; 9; 10, но в последнем случае коэффициенты b следует принимать не по рисунку, а из таблицы прил.4. Формулы для определения изгибающих моментов и поперечных сил приведены на рисунке прил.4.

Соединив соответствующие концы ординат в упомянутых точках, получаем огибающую эпюру изгибающих моментов (рис.5,в)

Таблица 1

Вычисление нагрузки на 1 пог.м ригеля

Нагрузка	Нормативная нагрузка, кН/м²	Коэффициенты	Шаг ригелей, м	Расчетная нагрузка на 1 пог.м ригеля, кН/м
g_f	g_n

Постоянная
Соб. вес бетонного пола t=30 мм	0,554	1,3	1,0		4,32
Соб. вес плит с ребрами вниз	1,309	1,1	1,0		8,64
Соб. вес ригеля h=0,6 м; b=0,2 м; r=25 кН/м³	-	-	-	-	b×h×1×r×g_f×g_n= =0,2×0,6×1×25×1,1×1==3,3
					Итого: g'=16,26
Временная	V_n=25	1,2	1,0		V'=180
Полная	-	-	-	-	q'=g'+V'=196,3
Примечания: 1. Коэффициент надежности по нагрузке g_f принимают по табл.1 [4] для постоянной нагрузки и по п.3.7 [4] для временной. 2. Коэффициент надежности по ответственности здания g_n принимают по прил. 7* [4].

Положительные изгибающие моменты, кН×м

М₁=0,065×196,3(5,05)²=325,4		М₄=0,020×196,3(5,05)²=100,1
М₂=0,090×196,3(5,05)²=450,6		М₆=М₉=0,018×196,3(4,6)²=74,8
М_I,max=0,091×196,3(5,05)²=455,6		М₇=М₈=0,058×196,3(4,6)²=240,9
М₃=0,075×196,3(5,05)²=375,5		М_II,max=0,0625×196,3(4,6)²=259,6

Отрицательные изгибающие моменты, кН×м

М₅=-0,0715×196,3(5,05)²=-358,0		М₈=-0,021×196,3(4,6)²=-87,2
М₆=-0,040×196,3(4,6)²=-166,1		М₉=-0,034×196,3(4,6)²=-141,2
М₇=-0,024×196,3(4,6)²=-99,7		М₁₀=-0,0625×196,3(4,6)²=-259,7

Максимальные поперечные силы, кН

Q_А=0,4×196,3×5,05=396,5		Q =Q =0,5×196,3×4,6=451,5
Q =0,6×196,3×5,05=594,8