Расчет стыка ригеля на колонне.

Жесткость узла создается установкой стыковых стержней в растянутой зоне и заполнением шва между ригелем и колонной бетоном. Стыковые стержни, воспринимающие растягивающие усилия, пропускаются через колонну при монтаже, для чего в колонне предусмотрены специальные отверстия. Сжимающие усилия в стыке воспринимаются приваркой стальной пластины к закладной детали опорной консоли.

Растягивающее усилие в верхней части стыка и сжимающее – в нижней части определяют по формуле:

M_гр – изгибающий момент на грани колонны M_гр=406,14кНм

Z – плечо внутренней пары сил, которое можно принять равным расстоянию между центром тяжести нижней арматуры ригеля на опоре и центром тяжести стыковых арматурных стержней (Z=0,85h=0,59)

Площадь сечения стыковых стержней:

Подбираем 3 стержня диаметром 32 мм и площадью A_s =2413 мм² . Класс арматуры АIII.

Для расчета прикрепления этих стержней к опорным стальным пластинам ригеля требуется назначить размер катета сварного шва К. Этот размер рекомендуется принимать равным 0,25 d но не менее 4 мм.

Суммарная длина сварных швов для прикрепления стыковых стержней (без учета непровара) может быть определена по формуле:

Rωf – расчетное сопротивление металла швов сварных соединений с угловыми швами, Rωf=180МПа.

Каждый из стыковых стержней прикрепляется двусторонними швами, поэтому длина каждого шва в см с учетом непровара:

n – количество стыковых стержней.

Длина швов прикрепления должна быть не менее 4-5d.

Длина стыковых пластин, к которым привариваются стыковые стержни, принимается в зависимости от установленной длины сварных швов, а толщина определяется по формуле:

b – ширина пластины, равная ширине ригеля

R_Y – расчетное сопротивление пластины (для стали В ст.3 кп.2 R_Y =210МПа)

Толщина пластины должна быть не менее 0,3d и не менее 4 мм.

Расчет колонны.

Колонны каркаса здания принимаются сборными с консолями в одной плоскости для опирания ригеля. Стыки колонн устраиваются на высоте 0,7 м от уровня перекрытия для удобства работ при монтаже.

Вычислим:

N – продольную силу от действия постоянных, длительных и кратковременных нагрузок

N₁ – продольную силу от действия постоянных и длительных нагрузок.

где γ_{п –} коэффициент надежности по назначению, γ_п =0,95

n_эт – количество этажей

q₁ и V – соответственно длительная и кратковременная расчетные нагрузки на 1 м² перекрытия

l₁ и l₂ – размеры грузовой площади, с которой собираются нагрузки на колонну

g_K – собственный вес колонны

где n – коэффициент перегрузки n=1,1

F – площадь поперечного сечения колонны

l – длина колонны

γ_жб – объемный вес железобетона γ_жб =25кН/м³

Рис.2

Характеристики прочности бетона.

Для колонн применяют бетон класса по прочности на сжатие не ниже В15, для сильно загруженных – не ниже В25. Армируют колонны продольными стержнями диаметром 12-40 мм преимущественно из горячекатаной стали класса А-III а также поперечными стержнями из горячекатаной стали класса А-III, A-II, A-I и проволокой класса В-1.