3.6 Расчёт стыка колонн
Для бетона класса С 16/20и выпуски арматуры равны: длина30 см, диаметр 32 мм из стали S500.
Нагрузка, действующая на колонну 1-2-го этажа на уровне стыка.
- нагрузкана колонну 1-2-го:
На стык действует продольная сила от практически постоянных нагрузок:
Таблица 3.2– Нагрузки на колонну на уровне стыка
Наименование и подсчет нагрузок |
Расчетная нагрузка, кН |
Нагрузка от конструкций покрытий и перекрытий:
|
1001,087 |
Нагрузка от собственного веса колон всех этажей:
|
98,145 |
Временная нагрузка на перекрытиях над 3-5 этажами:
|
1137,24 |
Снеговая нагрузка на покрытие:
|
56,16 |
Условие прочности стыка имеет вид:
где
0,75 - коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений под центрирующей прокладкой;
Ac0- площадь смятия, принимаемая равной площади центрирующей
прокладки или, если она приваривается при монтаже к распределительному листу и толщина листа не менее 1/3 расстояния от края листа до центрирующей прокладки, площади листа;
-
коэффициент продольного изгиба выпусков
арматуры;
As tot, - площадь сечения всех выпусков арматуры,
fcud,eff- приведенная призменная прочность бетона.
Размеры
сечения подрезки
,
а расстояние от границы сечения до оси
сеток косвенного армирования в пределах
подрезки с2=10
мм,
за пределами с1=20
мм.
Центрирующую прокладку и распределительные листы в торцах колонн назначаем толщиной 2 см, а размеры в плане: центрирующей прокладки -10×10 см, что не превышает 1/4 ширины колонны, т.е.1/4· 45 = =11,25см, распределительных листов – 20 × 20 см.
За площадь сечения Acd принимаем площадь распределительного листа, поскольку его толщина 20мм превышает 1/3расстояния от края листа до центрирующей прокладки:
Принимаем Ас1=Аeff=1525 см2
Коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии:
где
kf- коэффициент принимается по таблице 7.6 [6]; для элементов с косвенным армированием k f=1,0.
Сварные сетки конструируем из проволоки Ø 5S500 с fyd= 435 МПа и Аsx=Аsy=0,2см2.Размеры ячеек сетки должны быть не менее 45 мм и не более 125 мм. Принимаем 50 мм. Шаг сеток следует принимать не менее 60 мм, не более 150 мм и не более 1/3 стороны сечения. Шаг сеток с учетом ограничения 70 мм. В каждом направлении сетки число длинных стержней - 8, коротких - 8. Расчётная длина длинных стержней – 390мм, коротких – 180 мм.
Коэффициент косвенного армирования:
Коэффициент эффективности косвенного армирования:
где
α=1,0, т.к. расчёт ведётся в стадии монтажа (переходная расчётная ситуация).
Значение fcud,eff определяем по формуле:
где
Тогда
Для
вычисления усилия NRd2
определяем
радиус инерции арматурного стержня
диаметром 32 мм:
.
Расчётная
длина выпусков арматуры равна длине
выпусков арматуры, т.е.l0=l=30см.
Гибкость выпусков арматуры
Коэффициент
продольного изгиба арматуры
=
0,914
(табл. 4.3 [4]).
Усилие, воспринимаемое выпусками арматуры:
.
Предельная продольная сила, воспринимаемая незамоноличенным стыком:
.
Условие выполняется. Проверку прочности стыка в стадии эксплуатации можно не производить, т.к. добавится еще прочность замоноличенного бетона.
Рисунок 3.1 – К расчетустыка колон между собой