3.8. Расчет стыка ригеля с колонной.

Ригель опирается на консоли колонн.

1) Расстояние от низа ригеля до центра тяжести сварного шва:

2) Определяем величину:

3)

4) Плечо внутренней пары сил:

_{5) Определим площадь сечения верхних стыковых стержней:}

_{По сортаменту принимаем 2 стержня d22, As=7.6см}² _{которые пропускаем через сделанные в колонне трубки диаметром 30мм}

6)

_{7) Требуемая длина сварных швов}

_{tw-катет шва}

_{tw=d/4=22/4=5.5мм>4мм}

_{Следовательно, требуемая длина сварного шва при двухсторонней приварке двух стержней равна:}

, с учетом непровара по концам примем

Длина стыковых стержней:

, принимаем .

h_k – высота колонны, см.

Δ = 5 см – зазор между торцом ригеля и колонной.

Расчет стыковой пластинки ригеля:

Рис. 14. «Стык ригеля с колонной»

Площадь пластинки равна:

R_s = 225 МПа – расчетное сопротивление арматуры класса А-1.

Толщина пластинки равна:

Принимаем .

4. Расчет колонны.

4.1. Сбор нагрузок.

Колонны рассчитываются на постоянные и временные нагрузки от перекрытий, которые передаются ригелями и на нагрузку от собственного веса ригеля и собственного веса колонны.

Грузовая площадь от перекрытий равна .

Полная нагрузка на колонну определяется по формуле:

N=N₁·n,

Где n = n_эт-1 = 5 - 1 = 4 – количество междуэтажных перекрытий, с которых собирается нагрузка.

_{Длительно-действующая нагрузка на колонну:}

N_l=N_l1·n,

Полное расчетное усилие с одного этажа:

Расчетное усилие от плит и временной нагрузки на перекрытие:

_{Расчетное усилие от ригеля:}

_{Расчетное усилие от колонны:}

Полное расчетное усилие с одного этажа:

Полная нагрузка на колонну:

_{Длительно-действующее расчетное усилие с одного этажа определим как:}

4.2. Расчет продольной рабочей арматуры.

Колонну рассчитываем, как центрально сжатую, т. к. соблюдается условие .

Принимаем симметричное армирование, т.е.

Площадь арматуры определим из условия прочности:

,

где

η – коэффициент принимаемый,

h ≤ 200 мм, то η = 0,9

h > 200 мм, то η = 1

у нас h = 400 мм, тогда η = 1

– коэффициент учитывающий длительность загружения, гибкость колонны и характер армирования элемента.

где А – площадь сечения, см².

– табличные коэффициенты принимаемые в зависимости от отношения N_l/N и гибкости .

Определим коэффициенты .

,

Тогда по табл. 2. 12. А. П. Мандриков «Примеры расчета железобетонных конструкций» определим:

Зададимся процентом армирования (коэффициент )

Из условия прочности определим требуемую площадь арматуры:

Принимаем 4 стержня Ø28 с А_s = 24,63 см².

Проверим процент армирования:

_{Проверим условие прочности:}

_{- Условие выполнено}

_{Поперечное армирование принимается конструктивно:}

_{Из условия сварки примем диаметр поперечной арматуры dsw=8мм с As1=0.785см}²

_{Принимаем S=500мм ≤ Sконстр=500мм и не более S=hк=400мм}

_{Окончательно принимаем шаг поперечной арматуры S=400мм.}

4.3. Расчет консоли.

Опирание ригеля на колонну может осуществляться либо на железобетонную консоль, либо на металлический столик, приваренный к закладной детали на боковой грани колонны. Железобетонные консоли считаются короткими, если их вылет l_k равен не более 0,9h₀, где h₀ – рабочая высота сечения консоли по грани колонны. Действующая на консоль опорная реакция ригеля воспринимается бетонным сечением консоли и растянутой арматурой, определяемой расчетом. В данном случае рассчитываем железобетонную консоль.

Ширина консоли равна ширине колонны b_конс = 0,4 м, ширина ригеля b_риг = 0,3 м.

1. Длина площадки передачи давления:

- коэффициент, учитывающий неравномерную передачу усилия.

- при местной краевой нагрузке,

Должно выполняться условие

2. С учетом величины зазора между торцом ригеля и гранью колонны равного 5 см, вылет консоли ; принимаем кратно 5 см .

3. Расстояние от точки приложения опорной реакции Q до грани колонны.

_{4. Формируем геометрию консоли.}

_{- высота у грани колонны h = (0.7 … 0.8)·hp = (0.7 … 0.8)·800 = 560 … 640мм.}

5. Рабочую высоту консоли формируем из условия прочности бетонного сечения без развития наклонных трещин:

_{Примем h=600мм,}

_{Высота свободного конца консоли, если нижняя грань её наклонена под углом 45}^о_: