Определение расстояния от точки теоретического обрыва до торца обрываемого стержня.
Чтобы обеспечить прочность нормального сечения, проходящего через точку теоретического обрыва (сечение в котором изгибающий момент равен несущей способности), необходимо продлить стержень за это сечение на длину lan. lan определяем как наибольшее из трех условий:
Определение расстояния от точки теоретического обрыва до торца обрываемого стержня.
| Номер | Q, кН |  , см | lan=41d, см | ||
| про-лета | позиции | ||||
 99,35 |  |  | |||
 129,03 |  |  | |||
 70,43 |  | | |||
 19,87 |  | | |||
Исходные данные
Длина здания – 24,8 м, ширина – 32 м. Стены кирпичные I группы кладки толщиной t=51 см. Сетка колонн l1 x l2 = 6,2 x 6,4 м. Количество этажей n = 4. Высота этажа Нэт = 3,6 м. Нормативная временная нагрузка Vn, равная 23 кН/м2. Снеговой район строительства - V. Класс бетона В30. Бетон тяжелый. В качестве арматуры применяем стержневую арматурную сталь класса А-III (A-400). Коэффициент надежности по ответственности здания γn=1. Здание промышленное, отапливаемое.
Компоновка балочного панельного сборного
Перекрытия
Расстояние между поперечными стенами меньше 54 м, поэтому здание имеет жесткую конструктивную схему. Иными словами, междуэтажные перекрытия и покрытие являются жесткими (несмещаемыми) в горизонтальном направлении опорами для наружной стены. Следовательно, железобетонные рамы (ригели совместно с колоннами) практически не участвуют в восприятии горизонтальной (ветровой) нагрузки. В этом случае не имеет значения, в каком направлении расположены ригели. Принимаем поперечное расположение ригелей.
Предварительные размеры поперечного сечения элементов. Расчетные сопротивления материалов.
Размеры сечения элементов определяют по расчету. Однако в начале проектирования дли определения нагрузки от собственного веса элементов и значений расчетных пролетов необходимо предварительно задаться как размерами поперечного сечения элементов, так и глубиной опирания их на стену.
Рекомендуемая высота сечения ригеля h=(1/10...1/14)*l1, ширина сечения b=(0,3...0,4)*h. Задаемся h =0,7 м.
Ширина сечения находится в границах: от 0,3h = 0,21 м до 0,4h = 0,28 м. Задаемся b = 0,25 м.
Высоту сечения ригеля рекомендуется принять кратной 50 мм при 
и кратной 100 мм при 
, а ширину сечения назначать с округлением до размеров 150, 180, 200, 220, 250 мм и далее кратно 50 мм.
Глубину опирания ригеля на стену принимаем 0,3 м и на консоли колонн принимаем 0,06 м.
Поперечное сечение колонны принимаем квадратным с размером стороны 0,3 м.
Для определения расчетных сопротивлений бетона Rb и Rbt необходимо установить численное значение коэффициента условий работы бетона. Коэффициент γb2 следует принять равным 0,9. При этом значении коэффициента γb2 классу бетона В30 соответствует Rb= 1550 Н/см2, Rbt= 110 H/см2.
Арматуре класса АIII диаметром 10…40 мм соответствуют: Rs= Rsc =365 MПа = 36500 Н/см2 и Rsw = 290 МПа = 29000 Н/см2.
Расчет неразрезного ригеля
Общие сведения
Неразрезной ригель образуется из однопролетных ригелей Р1 и Р2. Ригель Р1 опирается одним концом на стену, другим - на консоль (при этом его закладная деталь приваривается к закладном детали консоли). Выпуски верхней рабочей арматуры из ригелей и выпуски из колонн соединяют вставками-коротышами с помощью ванной сварки. Во избежание перегрева бетона длину выпусков принимаем не менее 100 мм. 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 он рассчитывается как неразрезная балка. Таким образом, рассматриваемый ригель представляет собой четырехпролетную неразрезную балку.
Определяем численные значения расчетных пролетов. Значение расчетного пролета в крайних пролетах равно 6,2 – 0,5 - 0,2 + 0,15 = 5,65, а в средних 6,2-1 = 5,2м.
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 | |
| γf | γn | ||||
| Постоянная Соб. вес бетонного пола t=30мм Соб. вес плит с ребрами вниз Соб. вес ригеля h=0,7м; b=0,25м; ρ=25 кН/м3 Временная Полная | 0,554 1,309 – Vn= 23 – | 1,3 1,1 – 1,2 – | 1,0 1,0 – 1,0 – | 6,4 6,4 – 6,4 – | 4,32 8,64 b∙h∙1∙ρ∙γf∙γn= 0,7*0,25*1*25*1,1*1== 4,8125 Итого: g1=17,8 Vl= 176,64 ql= 194,44 |
Теперь вычисляем положительные и отрицательные изгибающие моменты (кН∙м), и максимальные поперечные силы (кН) по формулам:
α = 0,4 – на опоре А.
α = 0,6 – на опоре В слева.
α = 0,5 – на опоре В справа, на опоре С слева и справа.
Положительные изгибающие моменты (кН∙м) в точках 1;2;3;4;6;7;8;9:
М1= 0,065∙194,44∙(5,65)2=403,456 кН∙м
М2= 0,090∙194,44∙(5,65)2=558,63 кН∙м
МI,max=0,091∙194,44∙(5,65)2=564,84 кН∙м
М3= 0,075∙194,44∙(5,65)2=465,53 кН∙м
М4= 0,020∙194,44∙(5,65)2=124,14 кН∙м
М6= М9 = 0,018∙194,44∙(5,2)2=94,64 кН∙м
М7= М8 =0,058∙194,44∙(5,2)2=304,9 кН∙м
МIImax=0,0625∙194,44∙(5,2)2=328,6 кН∙м
Отрицательные изгибающие моменты (кН∙м) в точках 5;6;7;8;9;10:
М5= - 0,0715∙194,44∙(5,65)2= - 443,8 кН∙м
М6= - 0,040∙194,44∙(5,2)2= - 210,3 кН∙м
М7=- 0,024∙194,44∙(5,2)2= - 126,184 кН∙м
М8= - 0,021∙194,44∙(5,2)2= - 110,41 кН∙м
М9= - 0,034∙194,44∙(5,2)2= - 178,76 кН∙м
М10= - 0,0625∙194,44∙(5,2)2= - 328,6 кН∙м
М11= - 0,033∙194,44∙(5,2)2= - 173,5 кН∙м
М12=-0,018∙194,44∙(5,2)2=-94,64кН∙м
Максимальные поперечные силы, кН
QАпр = 0,4∙194,44∙5,65= 439,43 кН
Qлв = 0,6∙194,44∙5,65 = 659,15 кН
Qпрв = Qлс = 0,5∙194,44∙5,2 = 505,544 кН