Вычисление изгибающих моментов в расчетных сечениях ригеля

Опорные моменты вычисляют в программном комплексе “SCAD Office 21.1.1.1”

Различные схемы загружений постоянной и временной нагрузкой:

 

 

№	X	Y	Z
	м	м	м
1	0	0	0
2	0	0	3,6
3	0	0	7,2
4	0	0	10,8
5	0	0	14,4
6	0	0	18
7	5,8	0	0
8	5,8	0	3,6
9	5,8	0	7,2
10	5,8	0	10,8
11	5,8	0	14,4
12	5,8	0	18
13	11,6	0	0
14	11,6	0	3,6
15	11,6	0	7,2
16	11,6	0	10,8
17	11,6	0	14,4
18	11,6	0	18
19	17,4	0	0
20	17,4	0	3,6
21	17,4	0	7,2
22	17,4	0	10,8
23	17,4	0	14,4
24	17,4	0	18
25	23,2	0	0
26	23,2	0	3,6
27	23,2	0	7,2
28	23,2	0	10,8
29	23,2	0	14,4
30	23,2	0	18

 

Рисунок 3 - Схема нумерации стержней и узлов.

Схемы загружения ригелей:

ВН1 (постоянная нагрузка)

Рисунок 4. – Вариант нагружения №1.(N[т/м])

 

ВН 2 (Снеговая нагрузка)

Рисунок 6. - Вариант нагружения №2. (N[т/м])

 

ВН 3 (Временная по междуэтажным ригелям)

 

Рисунок 7. Вариант нагружения №3. (N[т/м])

 

ВН 4(Временная крайние пролеты)

Рисунок 8. Вариант нагружения №4. (N[т/м])

 

ВН5 (Временная средний пролет)

Рисунок 9. Вариант нагружения №5. (N[т/м])

 

ВН6 (Временная нагрузка в двух крайних соседних пролётах)

Рисунок 10. - Вариант нагружения №6. (N[т/м])

Эпюры изгибающих моментов.

От КН1.

Рис. 11. Эпюры моментов от первой комбинации нагрузок (My[т*м])

 

От КН2.

Рис. 12. Эпюры моментов от второй комбинации нагрузок (My[т*м])

 

От КН3.

Рис. 13. Эпюры моментов от третьей комбинации нагрузок (My[т*м])

 

От КН4.

Рис. 14. Эпюры моментов от четвертой комбинации нагрузок (My[т*м])

 

Здесь ВН – вариант нагружения, КН – комбинация нагружений, общий эффект которых в одной комбинации вычисляется по формуле:

,

Где  - эффект воздействия;

 - расчётное значение постоянной нагрузки;

 - расчётное значение снеговой нагрузки;

 -  расчётное значение временной нагрузки (является преобладающей);

 - коэффициент сочетания для снеговой нагрузки (для РБ принимается 0,7);

 - понижающий коэффициент.

Для данной расчетной схемы приняты следующие варианты нагружений:

ВН1 – постоянная нагрузка от собственного веса элементов конструкций;

ВН2 – снеговая нагрузка;

ВН3 – временная нагрузка по всем междуэтажным пролетам;

ВН4 – временя нагрузка по крайним пролётам;

ВН5 – временная нагрузка среднего пролета;

ВН6 – временная нагрузка в двух крайних соседних пролётах.

В соответствии с принятыми вариантами нагружений, образуем следующие комбинации нагружений:

1) КН1=0,85ВН1+0,7ВН2+ВН3;

2) КН2=0,85ВН1+0,7ВН2+ВН4;

3) КН3=0,85ВН1+0,7ВН2+ВН5;

4) КН4=0,85ВН1+0,7ВН2+ВН6;

Для двух крайних ригелей второго этажа строим огибающие эпюры изгибающих моментов, а также эпюры изгибающих моментов после перераспределения внутренних усилий вследствие образования пластических шарниров в опорных сечениях с наибольшим по абсолютному значению опорным моментом:

Эпюры моментов ригеля при различных комбинациях схем нагружения строят по данным отчета:

Таблица 2.- Внутренние усилия в расчётных горизонтальных стержнях.

Комбинация нагружения1:

Элемент 2.							Элемент 12.
Расстояние	N	My	Mz	Mk	Qz	Qy	N	My	Mz	Mk	Qz	Qy
м	Т	Т*м	Т*м	Т*м	Т	Т	Т	Т*м	Т*м	Т*м	Т	Т
0,	2,67	-19,44	0,	0,	24,56	0,	2,54	-25,4	0,	0,	25,9	0,
0,58	2,67	-6,69	0,	0,	19,41	0,	2,54	-11,87	0,	0,	20,75	0,
1,16	2,67	3,07	0,	0,	14,25	0,	2,54	-1,33	0,	0,	15,59	0,
1,74	2,67	9,84	0,	0,	9,09	0,	2,54	6,22	0,	0,	10,43	0,
2,32	2,67	13,62	0,	0,	3,93	0,	2,54	10,77	0,	0,	5,28	0,
2,9	2,67	14,4	0,	0,	-1,22	0,	2,54	12,34	0,	0,	0,12	0,
3,48	2,67	12,2	0,	0,	-6,38	0,	2,54	10,91	0,	0,	-5,04	0,
4,06	2,67	7,0	0,	0,	-11,54	0,	2,54	6,49	0,	0,	-10,2	0,
4,64	2,67	-1,18	0,	0,	-16,69	0,	2,54	-0,92	0,	0,	-15,35	0,
5,22	2,67	-12,36	0,	0,	-21,85	0,	2,54	-11,32	0,	0,	-20,51	0,
5,8	2,67	-26,53	0,	0,	-27,01	0,	2,54	-24,71	0,	0,	-25,67	0,

 

 

Комбинация нагружения2:

Элемент 2.							Элемент 12.
Расстояние	N	My	Mz	Mk	Qz	Qy	N	My	Mz	Mk	Qz	Qy
м	Т	Т*м	Т*м	Т*м	Т	Т	Т	Т*м	Т*м	Т*м	Т	Т
0,	2,71	-19,95	0,	0,	25,12	0,	0,98	-11,48	0,	0,	9,65	0,
0,58	2,71	-6,88	0,	0,	19,96	0,	0,98	-6,44	0,	0,	7,72	0,
1,16	2,71	3,21	0,	0,	14,81	0,	0,98	-2,53	0,	0,	5,78	0,
1,74	2,71	10,3	0,	0,	9,65	0,	0,98	0,26	0,	0,	3,85	0,
2,32	2,71	14,4	0,	0,	4,49	0,	0,98	1,93	0,	0,	1,92	0,
2,9	2,71	15,51	0,	0,	-0,66	0,	0,98	2,49	0,	0,	-0,02	0,
3,48	2,71	13,63	0,	0,	-5,82	0,	0,98	1,91	0,	0,	-1,95	0,
4,06	2,71	8,76	0,	0,	-10,98	0,	0,98	0,22	0,	0,	-3,89	0,
4,64	2,71	0,9	0,	0,	-16,14	0,	0,98	-2,59	0,	0,	-5,82	0,
5,22	2,71	-9,96	0,	0,	-21,29	0,	0,98	-6,53	0,	0,	-7,75	0,
5,8	2,71	-23,8	0,	0,	-26,45	0,	0,98	-11,59	0,	0,	-9,69	0,

 

Комбинация нагружения3:

Элемент 2.							Элемент 12.
Расстояние	N	My	Mz	Mk	Qz	Qy	N	My	Mz	Mk	Qz	Qy
м	Т	Т*м	Т*м	Т*м	Т	Т	Т	Т*м	Т*м	Т*м	Т	Т
0,	0,97	-6,85	0,	0,	8,68	0,	2,55	-23,42	0,	0,	25,96	0,
0,58	0,97	-2,38	0,	0,	6,74	0,	2,55	-9,86	0,	0,	20,8	0,
1,16	0,97	0,97	0,	0,	4,81	0,	2,55	0,71	0,	0,	15,65	0,
1,74	0,97	3,2	0,	0,	2,88	0,	2,55	8,29	0,	0,	10,49	0,
2,32	0,97	4,31	0,	0,	0,94	0,	2,55	12,88	0,	0,	5,33	0,
2,9	0,97	4,3	0,	0,	-0,99	0,	2,55	14,48	0,	0,	0,18	0,
3,48	0,97	3,16	0,	0,	-2,92	0,	2,55	13,09	0,	0,	-4,98	0,
4,06	0,97	0,9	0,	0,	-4,86	0,	2,55	8,7	0,	0,	-10,14	0,
4,64	0,97	-2,47	0,	0,	-6,79	0,	2,55	1,33	0,	0,	-15,3	0,
5,22	0,97	-6,97	0,	0,	-8,73	0,	2,55	-9,04	0,	0,	-20,45	0,
5,8	0,97	-12,6	0,	0,	-10,66	0,	2,55	-22,4	0,	0,	-25,61	0,

 

Комбинация нагружения4:

Элемент 2.							Элемент 12.
Расстояние	N	My	Mz	Mk	Qz	Qy	N	My	Mz	Mk	Qz	Qy
м	Т	Т*м	Т*м	Т*м	Т	Т	Т	Т*м	Т*м	Т*м	Т	Т
0,	2,69	-19,37	0,	0,	24,51	0,	2,6	-26,28	0,	0,	26,57	0,
0,58	2,69	-6,65	0,	0,	19,36	0,	2,6	-12,36	0,	0,	21,42	0,
1,16	2,69	3,08	0,	0,	14,2	0,	2,6	-1,44	0,	0,	16,26	0,
1,74	2,69	9,82	0,	0,	9,04	0,	2,6	6,5	0,	0,	11,1	0,
2,32	2,69	13,57	0,	0,	3,88	0,	2,6	11,44	0,	0,	5,95	0,
2,9	2,69	14,33	0,	0,	-1,27	0,	2,6	13,39	0,	0,	0,79	0,
3,48	2,69	12,09	0,	0,	-6,43	0,	2,6	12,36	0,	0,	-4,37	0,
4,06	2,69	6,87	0,	0,	-11,59	0,	2,6	8,33	0,	0,	-9,53	0,
4,64	2,69	-1,35	0,	0,	-16,74	0,	2,6	1,31	0,	0,	-14,68	0,
5,22	2,69	-12,56	0,	0,	-21,9	0,	2,6	-8,71	0,	0,	-19,84	0,
5,8	2,69	-26,76	0,	0,	-27,06	0,	2,6	-21,71	0,	0,	-25,	0,

Для подбора арматуры рассматриваем два первых ригеля над первым этажом.

 

4.3. Перераспределение моментов под влиянием образования пластических шарниров

 

В неразрезном ригеле целесообразно ослабить армирование опорных сечений и упростить монтажные стыки. Поэтому с целью перераспределения моментов в ригеле к эпюре моментов от постоянных нагрузок и отдельных невыгодно расположенных временных нагрузок прибавляют добавочные треугольные эпюры с произвольными по знаку и значению опорными моментами. При этом ординаты выровненной эпюры моментов в расчетных сечениях должны составлять не менее 70% значений, вычисленных по упругой схеме. На основе отдельных загружений строят огибающие эпюры Мsd и Vsd. Дополнительную эпюру строим таким образом, чтобы уменьшение момента на промежуточной опоре происходило около 30%.

Рисунок 14. – Огибающая эпюра и эпюра моментов после перераспределения моментов. (My[т*м])