6.5. Расчет стыка колонн.

Стык такого типа должен рассчитываться для 2-х стадий:

-до замоноличива­ния как шарнирный на монтажные (постоянные) нагрузки

-после замоноличи­вания как жесткий с косвенным армированием на эксплутационные (полные) нагрузки.

Рассмотрим устройство стыка на третьем этаже, где действует продольная сила:

-от полных нагрузок

кН,

-от постоянных нагрузок

кН

Для осуществления этого стыка в торцах стыкуемых звеньев колонн в местах расположения продольных стержней устраивают подрезки.

При расчете стыка до замоноличивания усилие от нагрузки воспринима­ется бетоном выступа колонны, усиленным сетчатым армированием ( ) и ар­матурными выпусками, сваренными ванной сваркой ( ). Поэтому условие прочности стыка имеет вид:

гдеA_c0 – площадь смятия, принимаемая равной площади центрирующей про­кладки или площади листа;

j₁ – коэффициент продольного изгиба выпусков арматуры;

A_s.tot – площадь сечения всех выпусков арматуры;

f_cud,eff – приведенная призменная прочность бетона.

Размеры сечения подрезки прини­маем (b₁ х h₁)= 10 10 см.

Тогда площадь части сечения, ограниченная осями крайних стержней сетки косвенного армирования:

Центрирующую прокладку и распределительные листы в торцах колонн назначаем толщиной 2 см, а размеры в плане: 10´10 см, что не более 1/3 ширины колонны, распределительных листов - 27´ 27см.

За площадь смятияA_c0, принимаем площадь распределительного листа, поскольку его толщина 20мм превышает 1/3 расстояния от края листа до цен­трирующей прокладки

( см), то есть A_c0 = 27×27=729 см².

ПринимаемA_c1 = A_eff= 1827 см².

Коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии:

Сварные сетки конструируем из проволоки Æ5S500c f_yd=417МПа и

A_sx= A_sy= 0.2см². Размеры ячеек сетки должны быть не менее 45мм, не более 1/4 b_с= 500/4 = =125мм и не более 100 мм. Шаг сеток следует принимать не менее 60 мм, не более 150 мм и не более 1/3 стороны сечения. В каж­дом направлении сетки число длинных стержней - 6, коротких - 4. Размеры ячеек сетки принимаем 50x50.

Расчет­ная длина длинных стержней 48 см, коротких – 26 см.

Коэффициент косвенного армирования:

ρ_{xy .}

Коэффициент эффективности косвенного армирования:

j_о = =

гдеy=

Значение f_cud,eff определяем по формуле:

где φ_s= =

Тогда

Для вычисления усилия N_Rd2определяем радиус инерции арматурного стержня диаметром 28мм:

i = d/4= 28/4 = 0.7см;

-расчетная длина выпусков арматуры, равная длине выпусков арматуры:l₀ = l = 30 см;

-гибкость выпусков арматуры:l₀/i = 30/0.7 = 37.5;

Коэффициент продольного изгиба арматуры:j₁ = 0.89;

Усилие, воспринимаемое выпусками арматуры:

Предельная продольная сила, воспринимаемая незамоноличенным сты­ком:

=1680,16 +596,96 =2277,12кН<2657.01кН.

Таким образом, прочность колонны до замоноличивания на эксплуатационную нагрузку не удовлетворяет условию. Так как расчёт вёлся в стадии до замоноличивания бетоном, то проверим выполнение данного условия на монтажные нагрузки:

₁₆₉₄.48кН<2205.54кН.

_{Условие выполняется.}

Таким образом, прочность колонны в стыке до замоноличивания больше усилий, вызванных монтажной нагрузкой. В стадии эксплуатации добавится прочность замоноличенного бетона.

Рис. 16. Стыка колонн между собой.