10. Сбор нагрузок на ригели многоэтажного каркасного здания. Определение нагрузки от собственного веса ребристых плит и ригеля перекрытия. Расчетная схема плиты.

Ригель балочного сборочного перекрытия здания с полным каркасом представляет собой элемент рамной конструкции. В зданиях с неполным каркасом (свободное опирание концов ригеля на стены) при пролетах , отличающих ся не более чем на 20 %, сопротивлением колонн повороту опорных сечений можно пренебречь и рассматривать ригель как неразрезную балку. Неразрезность сборных ригелей осуществляется с помощью сварки закладных и накладных деталей, а также омоноличиванием стыков.

СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ МНОГОПРОЛЕТНОГО РИГЕЛЯ

Неразрезной сборный ригель рассчитывают с учетом развития пластических деформаций, позволяющих перераспределять и выравнивать изгибающие моменты между отдельными сечениями. Расчет с учетом перераспределения усилий позволяет стандартизировать и упростить армирование и дает экономию арматуры по сравнению с упругим расчетом до 20%.

Рассчитывают ригель в такой последовательности. В начале устанавливают расчетную сх ему в виде двух , - пятипролетной неразрезной балки. Расчетный пролет принимают равным расстоянию между осями колонн, а в крайних пролетах – расстоянию от линии действия опорной реакции на стене до оси колонны. Нагрузка, действующая на ригель от плит перекрытия, принимается равномерно распределенной при плоских плитах или сосредоточенной при ребристых плитах с ребрами, расположенными вниз. При числе сосредоточенных сил в пролете более четырех сосредоточенную нагрузку допускается заменять эквивалентной равномерно распределенной.

Подсчитывают постоянные g и временные v погонные нагрузки на ригель:

Где g₂ – нагрузка от собственной массы ригеля;

l _sup - ширина грузовой площади ригеля, равная пролету плиты;

g₁, v₁ - нагрузки на единицу площади перекрытия.

Затем как для упругой неразрезной балки нах одят изгибающие моменты и поперечные силы от постоянной нагрузки g и временной нагрузки V при невыгодных расположениях последней по длине ригеля

Где α, β, γ, δ – коэффициенты, зависящие от вида нагрузки, комбинации и загружения и количества пролетов балки (табл. 1).

При расположении временной нагрузки через один пролет получают максимальные моменты в загружаемых пролетах; при расположении временной нагрузки в двух смежных пролетах и далее через один получают максимальные по абсолютной величине моменты на опоре. По полученным эпюрам M и Q строят объемлющие эпюры и производят перераспределение усилий. Суть перераспределения сводится к добавлению к эпюрам, на которых опорные моменты имеют максимальные значения, треугольных эпюр; при этом минимальное значение «перераспределенного» опорного момента должно быть не менее 70% от полученного по упругому расчету.

Коэффициенты для определения изгибающих моментов неразрезных балок с равными пролетами при равномерно распределенной нагрузке по формулам:

КОНСТРУКТИВНЫЙ РАСЧЕТ РИГЕЛЯ

Исх одя из принятых классов бетона и арматуры и ширины сечения ригеля, уточняют высоту его сечения по моменту М_f на грани колонны:

где 1,8 – коэффициент, соответствующий значению ξ = 0,35, при котором сечение ригеля является наиболее экономичным; М_f  = M – - Q h_c /2 ; M и Q – изгибающий момент и поперечная сила по оси опоры.

Тогда полная высота сечения h = h₀ + a. Полученные размеры округляют в соответствии с требованиями унификации.

Далее производят подбор сечений продольной арматуры в расчетных сечениях – в пролетах и на опорах , выполняют расчет наклонных сечений, строят эпюру материалов и определяют места фактического обрыва продольной арматуры в целях ее экономии.