Длина сварных швов соединительных стержней с закладными деталями ригеля lш = 1,3N/0,85·hw·Rсв , где N = Мгр/ζ·h0.

Коэффициент 1,3 вводят для обеспечения надежной работы сварных швов в случае перераспределения опорных моментов вследствие пластических деформаций.

Размеры закладных деталей определяют из условия A=N/R.

Закладные детали целесообразно проектировать из полосы в виде гнутого швеллера для удобства крепления стержней каркаса, расположенных в два ряда по высоте. При однорядном расположении стержней в ригеле их соединяют встык с опорными соединительными стержнями.

6.4. Пример расчета неразрезного ригеля

Расчет неразрезного ригеля выполняем по программе «SCAD» (п. 6.4.3.) и в табличной форме (п. 6.4.4). Пример расчета выполнен по табличной форме, а расчет по программе «SCAD» выполняем с использованием жестких узлов.

6.4.1. Исходные данные

Проектируемый ригель перекрытия будет эксплуатироваться при нор- мальной температуре в неагрессивной среде с влажностью не выше 75 %.

Вид бетона - тяжелый, с объемным весом 2400 кг/м3. Класс бетона - В20; RВ = 11,5 МПа; RВt = 0,9 МПа [1].

Арматура: продольная рабочая - класс А- III ; поперечная - класс A-I, Rs = 365MПa; Ø 10-40; Rs= 225 МПа; Rsw = 175МПа (прил. 1).

6.4.2. Расчетные пролеты и нагрузки

Величину нагрузок на 1 пог. м ригеля определяем умножением нагрузки от пола, панелей и временной нагрузки Н/м2 на расстояние между ригелями (в данном примере В=6 м), т.е. на ширину грузовой площади перекрытия, прихо- дящейся на ригель (табл. 2).

Расчетные средние пролеты ригеля принимаем равными расстоянию между осями колонн, в нашем примере L0 ср = 6,0 м.

Расчетный пролет крайних ригелей Lокр = L-0,2+0,35/2=6,0-0,2+0,3/2 = 5,95

м.

В данном примере ригель таврового сечения полками вниз. Передача на- грузки от перекрытия происходит через торцовые ребра ребристых панелей или нижнюю поверхность пустотных, поэтому нагрузка считается равномерно распределенной.

29

Нагрузки на ригель	Таблица 2
Вид нагрузки	Расчетная нагрузка, Н/м
Постоянная q:
от панелей и пола (см. расчет панелей)	3758·6,0 = 22548
от собственного веса ригеля	1,1(0,6·0,35+2·0,1·0,25) 24000
	=6864
ИТОГО:	29412
Временная v (по заданию)	13200·6 =79200
Полная расчетная:(q + v)	29412+79200 = 108612

6.4.3. Расчет ригеля с использованием программы «SCAD»

Для расчета ригеля необходимо выполнить статический расчет поперечной рамы. Принимаем жесткую связь ригеля с колоннами и фундаментом поперечника здания во всех узлах (рис. 5). Сечение колонны назначаем 35x35 см на всех этажах. На расчетной схеме (рис. 5) линии стержней представляют продольные оси, проходящие через центр тяжести поперечных сечений. Расчет рамы выполняем по трем схемам загружения, где постоянные нагрузки суммируются с вариантами загружения временных нагрузок. Варианты временных нагрузок принимаем по аналогии схем загружения, представленным в табл. 3 и 4. Временную эксплуатационную нагрузку учитываем на всех перекрытиях и принимаем равномерно распределенной по всей площади согласно табл. 5 и заданию на курсовой проект.

30

Рис.5. Расчетная схема рамы: 1,2... 15,16 - номера узлов; I,II- типы жесткости стержней

Жесткость ригеля принимаем условно для прямоугольного сечения размером 35x60 см. Файл результатов расчета на ЭВМ необходимо согласовать с консультантом, проверить равновесие узлов и распределение усилий в стержнях. Изгибающие моменты в стойках должны быть знакопеременными от узла к узлу, продольные сжимающие силы должны увеличиваться книзу. В пролетах ригеля растянуты нижние волокна, на опорах верхние. Распечатку результатов расчета вкладывают в приложение расчетно-пояснительной записки.

Для расчета ригеля принимаем усилия на втором этаже здания, а для колонны на первом этаже. Ригель рассчитываем аналогично примеру по таблич- ной форме с учетом выровненных усилий, полученных по программе «SCAD».

6.4.4. Определение усилий в сечениях ригеля от расчетных нагрузок по табличной форме

Изгибающие моменты и поперечные силы определим отдельно для действия постоянной нагрузки и различных комбинаций временной (табл. 3, 4).

M=(α·g + β·ν) L 2, Q=(γ·g + δ·ν) L ;

Вычисление производим в табличной форме (табл. 3, 4, 5).

31

По данным табл. 5 построим эпюры изгибающих моментов и поперечных сил для различных комбинаций нагрузок (значения ординат М и Q от постоянной нагрузки входят в каждое сочетание).

Затем производим перераспределение внутренних усилий с учетом пласти- ческих деформаций (рис.6) и строим огибающую эпюру моментов по выровненным значениям ординат п. 18.7 [13].

Таблица 3

Номер	Схема загружения	Изгибающие моменты			Поперечные силы
схемы		М1	М2	МВ	QA	QЛВ	QПВ
1		0,070	0,070	-0,125	0,375	-0,625	0,625
2		0,096	-0,025	-0,063	0,438	-0,562	0,062

Таблица 4

Номер	Схема загружения	Изгибающие моменты			Поперечные силы
схемы		М1	М2	МВ	QA	QЛВ	QПВ
1		0,080	0,025	-0,100	0,400	-0,600	0,500
2		0,101	-0,050	-0,050	0,450	-0,550	-
3		-0,025	0,075	-0,050	-0,050	-0,050	0,500
4		-	-	-0,117	0,383	-0,617	0,583

По полученным результатам расчета выровненных моментов определяем изгибающие моменты на гранях колонны:

МЛгр=МВ - QЛВ·hk/2=369,63-(393,93·0,4/2)=290,84 Кн·м, МПгр=МВ – Q ПВ·hk/2=369,63-(363,74·0,4/2)=296,88 Кн·м,

где hk - поперечный размер колонны.

32

6.4.5. Проверка принятой высоты сечения

Высоту сечения ригеля определим по опорному моменту при граничном

значении относительной высоты сечения сжатой зоны: ξ = 0,35; ат =0,289; h0=gМпгр/ 5 h RK h 13 h B g296892/ 0,289 h 11,5 h 10 h 0,35 h 0,9

0,533 м 53,3 см 54 см.

33

										Таблица 5
	Номер	Схема загружения			Изгибающие моменты				Поперечные силы
	схемы
			М1		М2	М3	МВ	МС	QА	Л	П
										Q В	Q В
	1		0,080·28,9·	0,025·28,9·		81,85	-0,1·28,9· 62=	-104,04	0,4·28,9·	-0,6·28,9·	0,5·
			·5,952=	·62=26,01			-104,04		·5,95=68,	·5,95=	·28,9·
			=81,85						78	-103,17	·6=86,7
			0,101·79,2·	-0,05·79,2·		283,19	-0,05·79,2·	-141,37	0,45·	-0,55·	0
	2		·5,952=	·62=			·((5,95+6)/2)2==		79,2·	·79,2·5,95=
			=283,19	=-142,56			-141,37		·5,95=	-259,18
									=212,06
38			-0,025·79,2	0,075·79,2·6		-70,10	-0,05·79,2·	-141,37	-0,05·	-23,56	0,5·
	3		2	2	=213,84		2		79,2·		·79,2·6=2
			·5,95 =				·((5,95+6)/2) = -
			=-70,10				141,37		·5,95=		37,6
									-23,56
			(79,2·5,952)/8-	(79,2·62)/8-		-0,4·	-0,117·79,2·	-0,033·	0,383·79,	-0,617·	0,583·
	4		0,4|МВ|=	-(|МВ|+|МС|)		·|МС|=	·((5,95+6)/2)2= -	·79,2·((5,95+6	2·	·79,2·5,95=	·79,2·6=
			=218,16	/2=		= -37,32	330,82	)/2)2=	·5,95=18	-290,76	=277,04
				=144,34				=-93,31	0,48
									1+2	1+4	1+4
	5	Наиболее невыгодная	1+2	1+3		1+2	1+4	1+3
									280,84	-393,93	363,74
			365,0	239,85		365,04	-434,86	-245,41

34

Рис.6. Эпюры усилий

Полная высота сечения ригеля: h = h0 + а = 54 + 6 = 60 см, где а - расстояние от растянутой грани сечения до центра тяжести растянутой арматуры.

Принимаем h = 60 см, h0 = 54 см, b = 35 см.

При расположении арматуры в два ряда а ~ 6 см, в один ряд а ~ 3 см.

35