4.3.2. Определение мест фактического обрыва верхних стержней

Ордината момента, который может воспринять нормальное сечение ригеля в пролете при верхней арматуре из стержней А_s^оп = 16,08 см² ; 2Æ32 А400 составляет:

Момент M_s^оп , который может воспринять нормальное сечение ригеля на опоре:

кН∙м;

A_s2 (1Æ25 А400+3Æ10 А400)=7,27 см²:

кН∙м;

Местам теоретического обрыва стержней соответствуют точки Т3 и Т4 (рис. 4.3).

Определяем места фактического обрыва стержней:

см;

см;

где: Q₃ = 229,93 кН – поперечная сила в точке теоретического обрыва стержней;

d_s = 3,2 см – диаметр обрываемых стержней;

q_swi – усилие в хомутах на единицу длины ригеля на участке длиной W_i;

Принимается W₃ = 803,4 мм.

Длина обрываемых стержней: l₃ = 3057+803,4 = 3860,4 мм.

Рис.19 К построению эпюры материала.

Рис 20 Эпюра материалов

4.4. Расчет стыка ригеля с колонной

Расчет стыка ригеля с колонной заключается в определении площади сечения и длины стыковых стержней, размеров нижней закладной детали; длины и высоты сварных швов.

Требуемая площадь сечения стыковых стержней колонны:

см²;

кН∙м;

Z_s = h₀ – a_s^on = 73 – 7= 66 см.

Соединение стыковых стержней с выпусками опорной арматуры ригеля производится дуговой ванной сваркой с применением желобчатой подкладки, диаметры и количество их должны быть равны. Такая конструкция стыка является равнопрочной с сечением ригеля и не требует проверки расчетом. Исходя из этого, принимаем стыковые стержни 232А400 и 25 А400. Принимаем сталь С 235.

Требуемая площадь сечения нижней опорной пластины ригеля:

см²;

где: Н;

R_y = 230 Мпа (С 235).

Требуемая толщина пластины:

см;

где: b_риг – ширина ригеля.

Проверяется условие:

_пл=0,6  К_f/1,2 = 1,2/1,2 = 1 см – условие не выполняется.

Где k = 1,2 мм – величина катета углового шва.

Принимается _пл = 10 мм.

Сечение пластины 35010 мм.

Требуемая суммарная длина швов прикрепления закладных деталей ригеля к стальной пластине консоли:

где: F = Qf = 0,15 = 67,68 кН;

Q – поперечная сила на опоре ригеля;

f = 0,15 – коэффициент трения стали по стали;

R_wz = 162 Мпа – расчетное сопротивление угловых сварных швов.

R_wz =0,45х R_un,

R_un=360 Мпа,

R_wz =0,45х360=162 Мпа.

см;

Требуемая длина сварного шва с каждой стороны ригеля:

см;

Проверяется условие:

см.

Величина вылета консоли достаточна.

Рис. 21 Стык ригеля с колонной.

5. Проектирование колонны

5.1. Расчет колонны на устойчивость и прочность

Значение изгибающих моментов и продольных усилий принимается по результатам статического расчета поперечной рамы. Колонны принимаются двухэтажной разрезки. Колонны многоэтажного каркасного здания с жесткими узлами рассматриваются как элементы поперечной рамы и рассчитываются как внецентренно сжатые элементы от совместного действия изгибающих моментов и продольных сил.

Рассматривается нижняя колонна среднего ряда сечением b_col·h_сol=400·600 мм, изготавливаемая из тяжелого бетона класса B45 :

R_b = 25 Мпа – расчетное сопротивление при сжатии, (табл. 5.2.);

E_b = 37·10^-3 Мпа – модуль упругости бетона, (табл.5.4.);

Арматура класса А400 по [1]:

R_S =355 Мпа – расчетное сопротивление арматуры на растяжение, (табл. 5.8.);

R_SC =355 Мпа – расчетное сопротивление арматуры на сжатие, (табл. 5.8.);

E_S = 2·10⁵ Мпа – модуль упругости арматуры, (п.2.5.10.);

Расчетная высота колонны принимается равной высоте этажа, т.е. l₀=2,8м.