Расчет стыка ригеля с колонной

Узлы соединения ригелей между собой и с колонной должны обеспечивать восприятие опорных моментов и поперечных сил ригеля. Это достигается соединением опорной арматуры соседних ригелей и устройством в колоннах опорных консолей.

Рисунок 3.5 – Узел соединения ригеля с колонной:

Стыковые стержни привариваются к горизонтальной закладной детали

 

Сечение и размеры закладной детали (пластинки или уголка) принимаются конструктивно. Для проверки можно использовать формулу, определяющую минимальное поперечное сечение закладной детали:

где N – усилие, которое способно воспринимать опорные стержни, т.е.

 - общее сечение опрорных стержней ( );

 - расчетное сопротивление стали закладной детали.

Сварные швы, соединяющие закладные детали с опорной арматурой, и стыковые стержни с закладными деталями рассчитываются на усилие N. Длина сварных швов определяется по формуле

где  - катет сварного шва;  – характеристики сварного соединения по СНиП II–23–81* [4].

Принимаем
                         

Сжимающие усилия в обетонированном стыке воспринимаются бетоном, заполняющим полость между торцом ригеля и гранью колонны. В необетонированных стыках усилие N передается через сварные швы, прикрепляющие нижнюю закладную деталь ригеля к стальной пластине консоли. Суммарная длина сварных швов

 

где  - сила трения от вертикального давления на опоре (

Принимаем
                 

 

 

РАСЧЕТ  КОЛОННЫ И ЕЕ ЭЛЕМЕНТОВ

 

Расчетно-конструктивная схема

Колонны первого, а при наличии подвала – подвального этажа рассматриваются как стойки с жестким защемлением в фундаменте и шарнирно-неподвижным закреплением в уровне междуэтажного перекрытия. Расчетная длина для такой схемы закрепления принимается от обреза фундамента до оси ригеля с коэффициентом 0,7. Колонны остальных этажей рассчитываются как стойки с шарнирно-неподвижным опиранием в уровнях перекрытий с расчетной длиной , где Н – высота этажа.

Стыки колонн устраиваются в каждом этаже или через этаж. Ригели опираются на консоли колонн. Стык ригеля с колонной предусматривается жестким. Ввиду того, что жесткость ригеля выше жесткости колонн, влияние изгибающих моментов на несущую способность колонн незначительно.

 

Конструирование колонны

Подсчет нагрузок, действующих на колонну от покрытия и перекрытия, приведен в таблицах 4.1 и 4.2 соответственно. Здание четырехэтажное с подвалом, высота этажа 5,4 м, высота подвала 2,4 м; нормативная полезная нагрузка 5,0 кН/ , в том числе длительно действующие 1,5 кН/м, грузовая площадь 36 .

Т а б л и ц а  4.1 – Нагрузки на колонну, передаваемые с покрытия

Вид нагрузки	Величина нагрузки
	нормативная		расчетная
Постоянные
1 Слой гравия на битумной мастике	0,16∙36 = 5,76	1,35	7,78
2 Гидроизоляционный ковер	0,1∙36 = 3,6	1,35	4,86
3 Цементно-песчаная стяжка	20∙0,02∙36 = 14,4	1,35	19,44
4 Утеплитель	4∙0,15∙36 = 21,6	1,35	29,16
5 Пароизоляция	0,03∙36 = 1,08	1,35	1,46
6 Плита покрытия	2,2∙36 = 79,2	1,35	106,92
7 Ригель (b = 25 см, h = 60 см)	3∙6 = 18	1,35	24,3
Итого
Временные
8 Полная снеговая		1,5
9 В том числе длительная		1,5

 

 

Т а б л и ц а  4.2 – Нагрузки на колонну, передаваемые с перекрытия

Вид нагрузки	Величина нагрузки
	нормативная		расчетная
Постоянные
1 Пол	0,5∙36 = 18	1,35	24,3
2 Плита	2,2∙36 = 79,2	1,35	106,92
3 Ригель	3,75∙6 = 22,5	1,35	30,4
Итого			161,6
Временные
8 Стационарное оборудование		1,5
9 Вес людей и материалов	3,5∙36 = 126	1,5	189
Итого

Нагрузка от собственного веса колонны в пределах этажа при предварительно принятых размерах ее сечения 0,4×0,4 м и объемном весе железобетона 25 кН/м составит: нормативная ; расчетная 21,6∙1,15 =

=24,84 кН; в подвале – соответственно 9,6 и 11,04 кН.

По полученным данным вычисляем нагрузки на колонны каждого этажа (таблица 4.3). В качестве доминирующей временной нагрузки принимаем нагрузку на перекрытие. Тогда расчетная продольная сила определяется по второму основному сочетанию:

Здесь  - коэффициент сочетания для снеговой нагрузки.

 

Т а б л и ц а  4.3 – Расчетные нагрузки на колонны

Этаж	Полная расчетная нагрузка,	В том числе длительно действующая,
	Расчетные нагрузки при
4-й
3-й
2-й
1-й
Подвал
	Расчетные нагрузки при
Подвал

Расчет колонны

 

Колонны прямоугольного поперечного сечения, нагруженные продольной сжимающей силой, приложенной со случайным эксцентриситетом , и при гибкости  и симметричном армировании разрешается рассчитывать по условию

                    (4.1)

1 Расчет колонны подвала.

, . Принимаем бетон класса , , арматура S400, , , тогда

 

Принимаем , тогда

Случайный эксцентриситет

Условная расчетная длина колонны

Условная гибкость колонны

Относительная величина случайного эксцентриситета:

По  и , интерполируя, определяем

Принимаем  мм,

Процент армирования

2 Расчет колонны 1-го этажа.

, . Принимаем бетон класса ,

, арматура S400, , , тогда

 

Принимаем , тогда

Случайный эксцентриситет

Условная расчетная длина колонны

Условная гибкость колонны

Относительная величина случайного эксцентриситета:

По  и , интерполируя, определяем

Принимаем  мм,

Процент армирования

3 Расчет колонны 2-го этажа.

, . Принимаем бетон класса ,

, арматура S400, , , тогда

 

Принимаем , тогда

Случайный эксцентриситет

Условная расчетная длина колонны

Условная гибкость колонны

Относительная величина случайного эксцентриситета:

По  и , интерполируя, определяем

Принимаем  мм,

Процент армирования

4 Расчет колонны 3-го этажа.

, . Принимаем бетон класса ,

, арматура S400, , , тогда

 

Принимаем , тогда

Случайный эксцентриситет

Условная расчетная длина колонны

Условная гибкость колонны

Относительная величина случайного эксцентриситета:

По  и , интерполируя, определяем

Принимаем  мм,

Процент армирования

5 Расчет колонны 4-го этажа.

, . Принимаем бетон класса ,

, арматура S400, , , тогда

 

Принимаем , тогда

Случайный эксцентриситет

Условная расчетная длина колонны

Условная гибкость колонны

Относительная величина случайного эксцентриситета:

По  и , интерполируя, определяем

Принимаем  мм,

Процент армирования

Расчет консоли колонны

Для опирания ригелей балочных перекрытий в колоннах предусматривают короткие консоли, скошенные под углом a = 45° (рисунок 4.1). Ширина консоли  назначается равной ширине колонны, а вылет  – исходя из удобства размещения закладных деталей для крепления ригеля и необходимой длины сварных швов.

Рисунок 4.1 – Расчетная схема для короткой консоли

 

Минимально допустимая длина площади опирания ригеля из условия прочности бетона на смятие:

 

Требуемый вылет консоли:

Если принять , то требуемая высота консоли у грани колонны из условия прочности наклонного сечения по сжатой полосе:

Тогда полная высота консоли у ее основания

Высота свободного конца консоли:

Изгибающий момент в опорном сечении:

Площадь продольной арматуры:

Поперечные стержни устанавливают у двух боковых граней консоли с шагом не более  и не более 150 мм.

Площадь сечения отогнутой арматуры определяют по эффективному коэффициенту поперечного армирования

 

                      а)                                                б)

 

Рисунок 4.2 – Армирование консолей колонн

Расчет стыка колонн

 

 

 

Рисунок 4.3 – Стык колонн с ванной сваркой выпусков арматуры

 

Размеры сечения подрезки можно принять равными  размера стороны поперечного сечения колонны:

            

Площадь части сечения колонны, ограниченная осями крайних стержней сетки косвенного армирования:

Площадь распределительного листа:

Расчетное сопротивление бетона смятию:

где

Принимаем .

Приведенное расчетное сопротивление смятию:

,

Здесь  - коэффициент эффективности косвенного армирования,

где

 - коэффициент армирования,

Принимаем , , количество стержней n = 10.

 - коэффициент, учитывающий влияние арматуры сеток,

Принимаем радиус инерции арматурного стержня . Длина выпусков арматуры , тогда гибкость выпусков арматуры:

По гибкости и классу арматуры определяем

 

Условие выполняется.

⇐ Предыдущая12345678910Следующая ⇒

Поделиться: