4.7. Определение расстояния от точки теоретического обрыва до торца обрываемого стержня

Точкой теоретического обрыва называют точку на ветви огибающей эпюры изгибающих моментов, ордината которой численно равна несущей способности сечения без учета обрываемых стержней.

Чтобы обеспечить прочность нормального сечения, проходящего через точку теоретического обрыва, необходимо продлить стержень за это сечение на длину зоны анкеровки . Последнюю определяют аналогично проверке анкеровки продольной растянутой арматуры на крайней опоре.

Чтобы обеспечить прочность наклонного сечения на действие момента, обрываемый стержень должен быть заведен за точку теоретического обрыва на длину не менее величины W:

W=Q/2 q_sw1+5d,

где Q – поперечная сила в нормальном сечении, проходящем через точку теоретического обрыва;

q_sw1 – усилие воспринимаемое поперечными стержнями на единицу длины ригеля на приопорных участках;

d – диаметр обрываемого стержня.

В целях упрощения расчета значения Q определяем непосредственно по эпюре:

Рисунок 1 – Эпюра Q

q_sw1 = R_swa_swn_sw/S ₁= 28,5*2,26*2/15 = 10,7 кН/см.

Сопоставляя значения W, l_an, 0.3*l_{0 an}, 15*d_s и минимального значения 200 мм, принимают большее.

В первом пролете слева

W₄^л=152,28/(2*10.7)+5*2,2 = 181,15 мм 15*d_s=330 мм

В первом пролете справа

W₄^пр=179.53/(2*10.7)+5*2,2=193,9 мм 15*d_s=330 мм

Во втором пролете слева

W₁₃^л=118,25/(2*10.7)+5*2,2=129.6 мм 15*d_s=330 мм

Во втором пролете справа

W₁₃^пр=118,25/(2*10.7)+5*2,2=129.6 мм 15*d_s=330 мм

Слева опоры В

W₇=375,03/(2*10.7)+5*2,2=285,24 мм 15*d_s=330 мм

W₆=246,13/(2*10.7)+5*2,2=225 мм 15*d_s=330 мм

Справа опоры В

W₁₇=270,7/(2*10.7)+5*2,2=236,49 мм 15*d_s=330 мм

W₁₆=149/(2*10.7)+5*2,5=194,62 мм 15*d_s=375 мм

Слева опоры С

W₁₅=191,55/(2*10.7)+5*2,2=199,5 мм 15*d_s=330 мм

5. Расчет колонны

Поскольку здание имеет жесткую конструктивную схему, усилия в колонне возникают практически только от вертикальных нагрузок. Незначительным изгибающим моментом, возникающим от поворота опорного стержня ригеля, пренебрегают и колонну рассчитывают согласно 4.2.6. [2], как сжатый элемент статически неопределимой конструкции с эксцентриситетом продольной силы e_o= e_а = 10 мм.

5.1. Вычисление нагрузок на колонну

Усилие в колонне от веса перекрытий, включая вес ригелей, подсчитывают с использованием нагрузки на 1 пог. метр ригеля. Последнюю нужно умножить на l₁ = 5,8 м, так как грузовая площадь колонны в l₁ раз больше площади полосы, нагрузка с которой передается на 1 пог. м ригеля .Все перекрытия (в том числе и покрытие) имеют одинаковый вес.

Собственный вес колонны высотой в четыре этажа (при ширине квадратного сечения b=0,3 м; высоте этажа H = 3,6 м; количестве этажей n = 4; средней плотности железобетона ρ = 25 кн/м³ и соответствующих коэффициентах надежности γ_f = 1,1 и γ_n = 1):

G_k = b² H_эт ρ γ_f γ_n n = 0,3²*3,6*4*25*1,1*1=38 кН.

Нормативное значение снеговой нагрузки на горизонтальную проекцию покрытия согласно 10 [5] следует определять по формуле:

S_о = 0,7с_ес_tµS_g,

где с_e – коэффициент, учитывающий снос снега с покрытий зданий под действием ветра или иных факторов, принимаемый в соответствии с 10.5;

с_t – термический коэффициент , принимаемый в соответствии с 10.10 [5];

µ - коэф. перехода от веса снегового покрова земли к снеговой нагрузке на покрытие , принимаемый в соответствии с 10.4 [5];

S_g – вес снегового покрова на 1 м² горизонтальной поверхности земли, принимаемый в соответствии с картой районирования РФ по расчетному значению веса снегового покрова.

с_e = (1,2 – 0,1V√k)(0,8+0,002b),

где k принимается по таблице 11.2. [5] В данном случае для здания типа С (находящемся в плотно застроенном районе) высотой 14,4 м принимаем

k = 0, 5;

b – ширина покрытия. b = L₁ = 23,2 м;

V – средняя скорость ветра за три наиболее холодных месяца принимается по карте 2 прил. Ж [5] Для г. Астрахань V = 5 м/с.

с_e = (1,2-0,1*5* 0,5)(0,8+0,002*19,2) = 0,65.

Коэффициенты с_t и µ принимаем = 1.

S_{g =} 0,8 кНм², т. к. г. Астрахань находится в I снеговом районе.

S_о = 0,7*0,65*1*1*0.8= 0,36 кН/м² – нормативное значение.

Тогда полное расчётное значение снеговой нагрузки, с учётом γ_f = 1,1; S = S_о* γ_f = 0,36*1,1 = 0,396 кН/м², а на 1 пог. м. ригеля, учитывая его шаг l₁ = 5,8м: S_gl = S* l₁ = 0,396*5,8 = 2,3 кН/м

Таблица 3

Вычисление продольной силы в колонне на уровне верха фундамента

Нагрузка	Расчетная нагрузка на 1 пог. м. ригеля, кН/м	Количество перекрытий, передающих нагрузку, шт.	Расчетная продольная сила, кН
Длительная: Вес перекрытий Вес колонны Полезная	19,4 - 0,6*144	4 - 3	372,48 38 1244,16
Итого N1	-	-	1654,64
Кратковременная: Полезная Снеговая	0,4*144 2,3	3 1	1244,16 11,04
Итого Nsh	-	-	1255,2
Полная N = N1+ Nsh	-	-	2924.72