4.2 Розрахунок поздовжньої робочої арматури

Зусилля становлять:

Розрахункові характеристики бетону при коефіцієнті умов роботи

• розрахункова міцність:

• опір при розтягові:

• нормативна міцність на осьовий стиск:

• опір при розтягові:

• початковий модуль пружності бетону

Арматура класу А-III:

Діаметр 6-8 мм:

• розрахунковий опір розтягові:

• модуль пружності:

Діаметр 10-40 мм:

• розрахунковий опір розтягові:

• модуль пружності:

Обчислюємо відношення:

Коефіцієнт який враховує тривалість дії навантаження дорівнює:

де для важкого бетону;

Ексцентриситет дорівнює:

Відносний ексцентриситет дорівнює:

Мінімальне значення відносного ексцентриситету дорівнює:

Оскільки то приймаємо

Коефіцієнт дорівнює:

Момент інерції бетонного перерізу дорівнює:

Гнучкість колони:

тому потрібно врахувати вплив прогинів на несучу здатність.

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

Задаємось відсотком армування

При 5 інтерполюючи отримаємо:

Враховуючи, що

Визначимо коефіцієнт φ

φ=

Необхідна площа поздовжньої арматури:

отже поздовжня арматура не потрібна. Тому приймаємо менше січення колони 300х300мм

інтерполюючи отримаємо:

Враховуючи, що

Визначимо коефіцієнт φ

φ=

Необхідна площа поздовжньої арматури:

З конструктивних міркувань для симетричного армування приймаємо

Коефіцієнт армування:

Фактична несуча здатність січення

Несуча здатність перерізу достатня.

Поперечні стрижні приймаємо із умови зварюваності до поздовжньої арматури - з кроком 250мм і менше .

4.3Розрахунок 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=642,95·0,95=610,8 кН.

З розрахунку на місцевий стиск має задовільнятися умова:

Для колони другого поверху маємо поздовжню арматуру 4 18 A-III, В15. Оскільки поздовжня арматура обривається в зоні стику, то потрібне посилення кінців колон зварними поперечними сітками. Проектуємо сітки зі сталі класу А-III, 6 мм, R_s = 365МПа. Зварювання торцевих листів виконуємо електродами Е-42, R_wf=180 МПа.

Розміри центруючої прокладки в плані:

с₁=с₂>b/3=300/3=100 мм.

Приймаємо прокладку розміром 100×100×5 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 6А-III, А_s=0,283 см², розмір сторони чарунки а = 5см, число стержнів в сітці n=6, крок сіток s= 6 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=0,3·0,3=0,09 см².

A_loc,1= A_с= .

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

Умова задовольняється, міцність торця колони забезпечена.

Схема армування стику колон представлена на рис.