7. Расчет узлов и стыков сборного железобетонного каркаса здания

7.1. Опирание ригелей на колонны

Расчету подлежит жесткий стык неразрезных ригелей, расположенный непосредственно у боковых граней колонны. В промышленных зданиях при больших нагрузках жесткие стыки выполняют на железобетонных консолях, причем выпуски стыковых стержней колонны сваривают с рабочей арматурой стыковых стержней ригеля.

Рис. 12. Жесткий стык ригелей с колонной с ванной сваркой выпусков арматурных стержней

Такой стык можно осуществить двумя способами:

при помощи ванной сварки в медных формах с контролем качества (рис. 12). Такое соединение рассматривается как равнопрочное с другими сечениями ригеля и в дополнительных расчетах не нуждается;
при помощи приварки соединительных стержней, выпущенных из колонны, и верхних стержней ригеля к закладной пластине ригеля (рис. 13). Соединительные стержни пропускаются через специальные отверстия в колонне. Этот тип стыка не является жестким в привычном понимании, так как опорные моменты на колонну не передаются, а ригель работает как неразрезная балка. В этом случае расчету подлежат стыковые стержни (определение их диаметра) и сварные швы для приварки стыковых стержней.

Если стык в дальнейшем будет обетонирован, то соединение ригеля с консолью колонны понизу считается конструктивным, и сварные швы не рассчитываются. Для замоноличивания принимается бетон класса по прочности не ниже принятых для стыкуемых элементов.

Рис. 13. Обетонированный жесткий стык ригелей с колонной с приваркой соединительных стержней к закладным пластинам ригелей а после бетонирования стыка слева б до бетонирования стыка справа

Расчет обетонированного стыка выполняется в следующей последовательности

1. Определяем требуемую площадь стыковых стержней, см², [1, алгоритм № 3] по величине изгибающего момента, кН·м, действующего в стыке по грани колонны (формула 9). По сортаменту подбираем 2–3 диаметра арматуры класса А400 (А–III). Количество стержней должно соответствовать количеству плоских каркасов в ригеле.

2. Определяем требуемую длину сварных швов, см, для приварки стыковых стержней к закладной детали ригеля по металлу шва при четырех или шести швах (в зависимости от количества принятых стыковых стержней) по формуле

, (19)

где – растягивающее усилие в стыке, кН;

– плечо внутренней пары сил, см, равное расстоянию между центрами тяжести закладных деталей в стыке (по высоте ригеля).

В расчетах можно принять . Коэффициент – из расчета по [1, алгоритм № 3];

1,25 – коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций в сварном соединении;

– число сварных швов;

– расчетное сопротивление швов срезу по металлу шва. Принимается по прил. 5;

– коэффициент условий работы шва;

– коэффициент, учитывающий глубину проплавления шва и границы сплавления в зависимости от вида сварки, принимаемый при сварке элементов с пределом текучести по прил. 6;