6.3. Конструктивный расчет колонны

Расчётная длина колонны .

.

, .

Задаём ; .

Находим ;

.

,значит

.

Принимаем по сортаменту арматуру: 6 25 А400, .

.

, .

,

.

.

_{Определяем диаметр и шаг поперечных стержней}

_{По условию свариваемости назначаем 8А-240 (Asw = 0,503 см}²_{); Rsc = 355 МПа  400 МПа;}

_{1) S 500 мм;}

_{2) S 20·d = 20·28= 560 мм;}

_{Принимаем шаг хомутов S = 500 мм.}

6.4. Расчет консоли колонны

Ширина консоли b_c = b = 0,4 м; ширина ригеля b_риг = 0,3 м;

Расчетная поперечная сила (опорное усилие ригеля) Q = 395,64 кН;

Расчетный изгибающий момент по краю консоли М = M^В_гр = 415,69 кН·м;

Принимаем h_c = 0,45 м < 0,8·h_риг = 0,8·0,6 = 0,48 м; l_c = 0,2 м.

h₀ = h_c–а = 0,45– 0,03 = 0,42м;

l_c/ h₀ = 0,2/0,42 = 0,77 < 0,9 –консоль короткая;

Высота свободного конца консоли: h₁ = h_c–l_c·tg 45 = 0,45–0,2·tg 45 = 0,25 м > 0,15 м;

Длина площадки опирания вдоль консоли: l_sup = l_c– 0,05 = 0,2–0,05 = 0,15 м;

с = l_sup/2 + 0,05 = 0,15/2 + 0,05 = 0,125 м;

h_c/c = 0,45/0,125 = 3,6  2,5 –отогнутые стержни допускается не ставить;

Назначаем предварительно шаг хомутов S_w = 10 см h_c/4 = 45/4 = 11,2 см;

Принимаем хомуты 8-A-400 по 2 стержня в сечении, A_sw = 1,01 см².

0,002;

 = Е_s/E_b = 20·10⁴/2,7·10⁴ = 7,407;

0,815;

M/Q = 415,69/395,64 = 1,05> 0,3 м;

l_sup/l_c = 0,15/0,2 = 0,75 > 2/3 –принимается l_sup = l_c = 0,2 м.

Поперечная сила, воспринимаемая консолью, по наклонной сжатой полосе:

0,8·R_b·_b2·b_с·l_sup·sin²θ·(1+5··_w) = 0,8·14500·0,9·0,4·0,2·0,815·(1+5·7,407·0,002) = 914кН;

Граничные значения:

2,5·R_bt·_b2·b_с·h₀ = 2,5·1050·0,9·0,4·0,42 = 496 кН;

5·R_bt·_b2·b_с·h₀ = 5·1050·0,9·0,5·0,42 = 992 кН;

992 кН <914 кН <496 кН;

Q = 435,9 кН <914кН. Условия выполняются. Прочность консоли по поперечной силе при принятых параметрах армирования обеспечена.

Горизонтальное усилие, действующее на верх консоли от ригеля:

824,75 кН;

Верхняя арматура ригеля: 2∅32A-400 (A_s = 16,08 см²);

N_s = 824,75 кН ≥R_sb·A_sw = 36,5·16,08 = 586,92 кН.

-17,4< 0, поэтому, по расчету продольной арматуры в консоли не требуется.

Принимаем конструктивное армирование 2∅12A-400 (A_s = 2.26 см²)

6.5. Расчет стыка ригеля на колонне

Материал пластины ригеля С235 (лист толщиной до 20 мм), R_y = 230 МПа;

Сварка производится электродом Э42, коэффициент условий работы шва _с = 1;

Момент, передаваемый в узле М_гр^В = 415,69 кНм;

После выполнения сварочных работ стык замоноличивается мелкозернистым бетоном класса В25.

Табличный коэффициент: 0,29 = 0,35;  = 0,825;

Площадь стыковых стержней: 17,2 см²;

Принимаем 3∅28 A-400, A_s = 18,47 см².

Горизонтальное усилие: 628,51 кН;

Длина сварных швов для приварки стыковых стержней к закладной детали ригеля по металлу шва при четырех швах:

0,26 м;

R_wf = 180 МПа; _wf = 1; _c = 1; _f = 0,7; k_f = 6 мм; n = 4;

Проверяем длину шва по границе сплавления:

0,204 м < 0,26 м;

Принимаем расчетную дину шва на 10 мм больше расчетной, т. е. l_шв = 0,27 м.

Площадь поперечного сечения закладной детали ригеля:

27,3 см²;

Ширина пластины: b_пл = b– 2a_з– 2d_w = 30–21,5–20,8 = 20,4 см; принимаем b_пл = 20 см.

Толщина закладной пластины: 1,365 см; принимаем t_пл = 1,4 см.

Рис. 26. Стык колонны и ригеля