5.6. Расчет стыка ригеля с колонной

Расчет стыка ригеля с колонной заключается в определении площади сечения и длины стыковых стержней, размеров нижней закладной детали; длины и высоты сварных швов.

Требуемая площадь сечения стыковых стержней колонны:

см²;

кН∙м;

Z_s = h₀ – a_s^on = 65 – 5= 60 см.

Соединение стыковых стержней с выпусками опорной арматуры ригеля производится дуговой ванной сваркой с применением желобчатой подкладки, диаметры и количество их должны быть равны. Такая конструкция стыка является равнопрочной с сечением ригеля и не требует проверки расчетом. Исходя из этого, принимаем стыковые стержни 322А400. Требуемая площадь сечения нижней опорной пластины ригеля:

см²;

где: Н;

R_y = 240 МПа (С 245).

Требуемая толщина пластины:

см;

где: b_риг – ширина ригеля.

Проверяем условие:

_пл  К_f/1,2 = 6/1,2 = 5 мм. Принимаем _пл = 5 мм.

Сечение пластины 3505 мм.

Требуемая суммарная длина швов прикрепления закладных деталей ригеля к стальной пластине консоли:

где: F = Qf = 343,20540,15 = 51,5 кН;

Q – поперечная сила на опоре ригеля;

f = 0,15 – коэффициент трения стали по стали;

R_wz = 157,5 МПа – расчетное сопротивление угловых сварных швов.

см;

Требуемая длина сварного шва с каждой стороны ригеля:

см;

см

Величина вылета консоли достаточна.

Рис. 5.3. Стык ригеля с колонной

6. Компоновка конструктивной схемы перекрытия

Монолитное перекрытие состоит из монолитной плиты, главных и второстепенных балок. Компоновка конструктивной схемы перекрытия с указанием элементов приведена на рисунке 6. 1.

Рис. 6. 1. Компоновка монолитного перекрытия

7. Расчёт и конструирование монолитной плиты

Проектирование монолитной плиты производится в соответствии с рекомендациями

7.1. Определение шага второстепенных балок

Из условия экономичного армирования принимаем толщину монолитной плиты

h_пл = 60 мм.

Расстояние между второстепенными балками из условия обеспечения жесткости равно

L₃ ≤ 40·h_пл = 40·60 = 2400 мм.

Минимальное количество шагов второстепенных балок в одном пролёте:

принимаем количество шагов n = 4.

Тогда шаг второстепенных балок равен

7.2. Выбор материалов

Назначаем для плиты тяжелый бетон класса В15. _b2= 0,9; R_b= 8,5 МПа; R_b,ser=11 МПа; R_bt= 0,75 МПа; R_bt,ser= 1,15 МПа; E_b=2,410⁴ МПа. Бетон естественного твердения.

При армировании полки плиты сварными рулонными сетками используется арматурная проволока В500; R_s = 415 МПа.

При армировании полки плиты раздельными плоскими сетками используется стержневая арматура класса А400; R_s = 355 МПа.

7.3. Расчёт и армирование плиты

Плита рассчитывается на действие нагрузки на полосу шириной 1 м (рис. 6. 1). Расчётная схема плиты принимается как многопролётная неразрезная балка, опорами которой являются второстепенные балки. При вычислении нагрузок на 1 м² перекрытия использованы результаты сбора нагрузок, приведённые в табл. 7. 1.

Таблица 7.1

№ п/п	Наименование нагрузки	Нормативная нагрузка,	Коэф. надежности по нагр., γf	Расчетная нагр.,
1	2	3	4	5
1.	Постоянная: Собственный вес пола 0,2223 + 0,418 + 0,418	1,0583		1,3313
2.	Собственный вес монолитной плиты 1·1·0,06·25·1	1,5	1,1	1,65
	ИТОГО:	2,5583		2,9813
3.	Временная: Полезная	11	-	10
4.	Перегородки	0,5	1,3	0,65
	ИТОГО:	11,5		11,65
	ВСЕГО:	14,0583		14,6313

Предварительно назначаются высота и ширина сечения второстепенной балки из условий h_вб = (1/18. . . 1/16)·L₁ = (1/18. . . 1/16)·6,2 = 0,34. . . 0,39;

принимаем h_вб = 0,35 м.

Ширина второстепенной балки

b_вб = (0,35. . . 0,45)· h_вб = 0,12. . . 0,16 м; принимаем b_вб = 0,15 м.

Расчётный пролёт плиты равен

L₀₃ = L₃ – b_вб = 1,45 – 0,15 = 1,3 м.

Выровненные изгибающие моменты в средних пролётах и над средними опорами

в первом пролёте и на первой промежуточной опоре соответственно:

Рис. 7.1. Эпюра изгибающих моментов в плите

Монолитные плиты армируются сетками. Расстояние от центра тяжести арматуры сеток до ближайшей грани сечения принимаем a_s = 1,5 см. Тогда рабочая высота сечения h₀ = h_пл – a_s = 6 – 1,5 = 4,5 см. Вначале расчёт прочности по нормальному сечению ведётся по моменту M₂ в следующей последовательности:

; ;

см²;

Принимаем количество сеток в одном шаге колонн n = 3.

Длину нахлеста принимаем предварительно а₀ = 0,1м.

Принимаем длину выпуска поперечных стержней а = 0,025м.

Ширина сетки между крайними продольными стержнями:

м; принимаем В₀ = 2,5 м.

Принимаем защитный слой бетона м;

Ширина здания‚ состоящего из 4 пролетов‚ равна:

мм;

Длина сетки равна:

мм;

Способ армирования зависит от диаметра рабочей продольной арматуры.

Принимаем шаг продольных стержней равный 100мм. Тогда количество стержней в 1м ширины сетки равно 10. Требуемая площадь сечения 1 стержня равна:

см²;

По сортаменту арматуры принимаем  3 В500;

Армирование производится рулонными сетками с продольным расположением рабочей арматуры. Подбираем марку сетки:

Рис. 7.2. Сварная сетка С1 для армирования монолитной плиты

Изгибающий момент для определения марки сетки С2 (в запас прочности) составит:

кН∙м;

Тогда:

;

; ;

см²;

Принимаем шаг продольных стержней равным 100 мм. Тогда количество стержней в 1 м ширины сетки равно 10. Требуемая площадь сечения 1 стержня равна:

см²

По сортаменту арматуры принимаем проволоку 3 В500; А_s= 0,071 см².

Параметры сетки: мм, a = 0‚025м.

Длина сетки:

мм.

Принимаем L = 2300 мм.