4.2 Розрахунок колони першого поверху

Зусилля з врахуванням будуть: кН.

кН.

Бетон класу В25, МПа, арматура із сталі класу АІІІ, МПа, .

Попередньо обчислимо відношення

Гнучкість колони: , відповідно враховувати вплив прогинів на несучу здатність.

Ексцентриситет: см, а також не менше см, приймаємо більше значення см.

Розрахункова довжина колони см, тобто розрахунок допускається проводити як для умовно центрально стиснутих елементів, з врахуванням гнучкості, відношення і кількості проміжних стержнів, розміщених біля грані паралельної площині, що розглядається.

Задаємось відсотком армування

При , інтерполюючи отримаємо: ; враховуючи, що

Визначимо коефіцієнт :

Необхідна площа поздовжньої арматури:

см²

m=1 при см

Призначаємо січення 300х300мм. Характеристики раніше прийнятих матеріалів залишаються незмінними. При розрахунку будемо мати:

, , . При

;

см²

Приймаємо для симетричного армування 4∅25 А-ІІІ, см², коефіцієнт армування:

- в допустимих межах.

Фактична несуча здатність січення 300х300мм:

кН

Несуча здатність січення достатня (+6%).

Арматуру розміщуємо симетрично так, щоб захисний шар бетону для поздовжньої арматури був рівний мм.

Поперечна арматура прийнята мм. Приймаємо мм класу АІ з кроком мм і мм. Приймаємо в’язаний каркас.

4.3 Розрахунок стику колони 1-го і 2-го поверхів

Колони стикують зваркою торцевих сталевих листів, між якими при монтажі вставляють центруючи прокладку товщиною 5мм. Розрахункове зусилля в стику приймають по навантаженні другого поверху кН. З розрахунку на місцевий стиск стик повинен задовольняти умові:

Оскільки поздовжня арматура обривається в зоні стику, то необхідне посилення кінців колони поперечними сітками. Проектуємо сітки із сталі класу АІІІ ∅6, МПа; зварку торцевих листів виконуємо електродами марки Э-42, МПа.

Назначимо розміри центруючої прокладки в плані:

мм, приймаємо прокладку розміром 100х100х5мм.

Розміри торцевих листів в плані:

мм, товщина мм.

Зусилля в стику передається через зварні шви по периметру торцевих листів і центруючу прокладку:

.

Визначимо зусилля , яке може сприйматися зварними швами:

,

де - загальна площа контакту; - площа контакту по периметру зварного шва торцевих листів:

см²

Площа контакту під центруючою прокладкою:

см².

Загальна площа контакту:

см²;

кН

Визначимо зусилля, що припадає на центруючи прокладку:

кН.

Необхідна довжина зварного шва по контуру торцевих листів:

см,

де МПа, як для стиснутих стикових стержнів, що виконуються електродами марки Э-42 в конструкціях із сталі марки ВСт3кп; см , де 1см—врахування непровару шва по кінцям з кожної сторони.

Приймаємо товщину зварного шва 5мм.

Визначення кроку і січення сіток в торці колони під центруючою прокладкою. По конструктивним вимогам на торцях колони встановлюють не менше 4-х сіток на довжині не менше , де - діаметр поздовжніх робочих стержнів. При цьому крок сіток s повинен бути не менше 60мм, не більше розміру меншої сторони січення і не більше 150мм. Розмір чарунки сітки рекомендується приймати в рамках 45-100мм і не більше меншої сторони січення елементу. Для сіток застосовують дріт класу В-1 або Вр-1 діаметром мм або стержневу арматуру класу АІІІ при мм.

Призначимо попередньо сітки із стержнів ∅6 АІІІ, см², розмір сторони чарунки см, кількість стержнів в сітці , крок сіток см. Для квадратної сітки будемо мати:

коефіцієнт насичення поперечними сітками:

коефіцієнт :

коефіцієнт ефективності косвенного армування:

.

Міцність стику при розрахунку на змяття повинна задовольняти умові:

,

де - приведена призмова міцність бетону, яка визначається по формулі:

,

тут - умова виконується, см², см²,

,

см² – площа бетону, заключеного всередині контуру поперечних сіток, враховуючи його по крайнім стержням.

МПа.

Перевіримо умову:

Умова виконується, міцність торця колони достатня!