Проектирование сборного ригеля с учетом перераспределения моментов. Построение эпюры материалов.

Одним из связующих элементов сборного каркаса, является ригель. Ригель представляет собой балку прямоугольного или таврового сечения, на которую опираются перекрытия или другие железобетонные конструкции.

Эпюрой материалов называется эпюра, которая показывает соотношение между усилиями, возникающими в элементе от внешних нагрузок и несущей способностью элемента; Арматуру рационально располагать в соответствии с эпюрой действующих усилий, располагая максимальное количество арматуры в участках с максимальными усилиями и обрывая часть в участках в незначительными усилиями (моментами). При этом до опоры доводится не менее половины полного сечения стержней

Точка теоретического обрыва (ТТО) арматуры находится в точке пересечения несущей способности ригеля с частично сохраненной арматурой и эпюры усилий от внешних нагрузок.

— Расчет статически неопределимых железобетонных конструкций производят методом предельного равновесия с учетом перераспределения усилий.

— Сущность метода заключается в использовании резервов статически неопределимых систем, выполненных из материалов, обладающих свойствами пластического деформирования.

При определенном значении нагрузки в опасном сечении балки напряжения в арматуре из мягкой стали достигают предела текучести и возникает участок больших местных деформаций, называемый пластическим шарниром (ПШ). В статически определимой балке с появлением шарнира пластичности происходит взаимный поворот частей балки, трещины раскрываются, прогиб нарастает, и балка разрушается. Иначе ведет себя статически неопределимая балка. При определенном значении нагрузки в опасном сечении напряжения в арматуре достигают предела текучести стали. Возникает пластический шарнир (ПШ). При дальнейшем увеличении нагрузки разрушения сечения не происходит - повороту ПШ препятствуют лишние связи (вторая жесткая опора, жесткость ригеля). Высота сжатой зоны не увеличивается, внутренний изгибающий момент в сечении постоянен и равен M_R = R_sA_s(h₀-0, 5x). Разрушение происходит только при образовании N+1 (ПШ).

Пролетный момент равен M_l = M₀ – M_Ab/l – M_Ba/l

Откуда уравнение равновесия M_l + M_Ab/l + M_Ba/l = M₀