4.4. Розрахунок стику колон.

Колону стикуємо зваркою торцевих стальних листів, між якими при монтажі встановлюють центруючу прокладку товщиною 5 мм. Розрахункове зусилля приймаємо в стику по навантаженню другого поверху:

N_j=N₂=2342.9·1,1=2577.2 кН.

З розрахунку на місцевий стиск має задовільнятися умова:

Для колони другого поверху маємо поздовжню арматуру 4 16А400С, C25/30. Оскільки поздовжня арматура обривається в зоні стику, то потрібне посилення кінців колон зварними поперечними сітками. Проектуємо сітки зі сталі класу А400С, 6мм, f_yd=365МПа. Зварювання торцевих листів виконуємо електродами Е-42, f_wf=180 МПа.

Розміри центруючої прокладки в плані:

с₁=с₂>b/3=400/3=133 мм.

Приймаємо прокладку розміром 150×150×5 мм.

Розміри торцевих листів в плані:

.

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

Визначаємо зусилля , яке можуть сприйняти зварні шви:

де – загальна площа контакту.

Площа контакту по периметру зварного шва торцевих листів:

Площа контакту під центруючою прокладкою:

Загальна площа контакту:

Визначаємо зусилля, що припадає на центруючу прокладку:

Потрібна товщина зварного шва по контуру торцевих листів:

де

Приймаємо товщину зварного шва 5 мм, що відповідає товщині центруючої пластини.

Визначаємо крок і переріз зварних сіток в торці колони під центруючою прокладкою. Вибираємо попередньо сітки зі стержнів 6А400С, А_s=0,283 см², розмір сторони чарунки а = 6 см, число стержнів в сітці n=7, крок сіток s= 7 см.

Коефіцієнт насичення поперечними сітками:

Коефіцієнт ψ:

Коефіцієнт ефективності непрямого армування:

Перевіримо умову:

де - приведена призматична міцність бетону, що визначається за формулою:

де

A_loc,2=40·40=1600 см².

A_loc,1= A_с=851,64 см².

- площа бетону (ядра), закладеного всередині контуру поперечних сіток.

Умова задовольняється, міцність торця колони забезпечена.

5. Розрахунок і констроювання центрально навантаженого фундаменту під колону.

5.1. Обчислення навантажень і зусиль.

Бетон класц C20/25: γ_b2 = 0,9, f_cd = 14,5 МПа, f_ctd = 1,0 МПа.

Арматура класу А400С: f_yd = 365 МПа, Е _s = 2·10⁵ МПа.

H₁=1 м – глибина залягання фундаменту.

R₀=0,65 МПа – розрахунковий опір грунту.

Розрахункове навантаження від колони першого поверху з врахуванням γ_n=1,1: N₁=3691кН.

Визначаємо нормативне значення навантаження на фундамент:

- середній коефіцієнт надійності по навантаженню.

5.2. Визначення розмірів плитної частини фундаменту.

Необхідна площа фундаменту:

Розміри сторони квадратного фундаменту в плані:

Приймаємо розміри підошви фундаменту 2,3×2,3 м,

Визначаємо висоту фундаменту:

Де

Повна мінімальна висота фундаменту:

Висота фундаменту з умови зароблення колони в залежності від розмірів перерізу:

Із конструктивних міркувань, враховуючи необхідність надійної анкеровки поздовжніх стержнів арматури при жосткому встановлені колони в фундамент, висоту фундаменту рекомендується також приймати не менше:

=20мм – діаметр поздовжніх стержнів колони;

=5 см – зазор між торцем колони і дном стакану.

Приймаємо висоту фундаменту =100 см.

Мінімальна робоча висота першої сходинки:

Конструктивно приймаємо

Перевіряємо відповідність робочої висоти нижньої сходинки фундаменту:

Мінімальне поперечне зусилля , що сприймається бетоном: