Расчет стыка колонны подвала с колонной I-го этажа. А. Расчет в стадии эксплуатации.
Нагрузка на стык равна:
В соответствии с п.5.24 [20] принимаем размеры сечения по осям крайних стержней сеток в бетоне колонны.
Аеf = bхh = 40х40 см; ho = 42 см.
Сетки косвенного армирования из стержней класса А-III диаметром 12мм расположены шагом s = 60 мм как в бетоне колонны, так и в бетоне замоноличивания (см. рис.27).
Рис.26 К расчету соединения колонн
Определим расчетные сопротивления бетона колонны и бетона замоноличивания с учетом усиления соприкасающихся торцов в стыке колонн сетками косвенного армирования.
Для бетона колонны определяем:
А = 44∙44 = 1936 см2
nx = 11; lx = 42 см; ny = 11; ly = 42 см; Asx = Asy = 1,131 см2
По формуле 49 [20]:
По формуле 51 [20]:
Коэффициент эффективности косвенного армирования, определяемый по формуле 50 [20]:
Отсюда значение Rbс,red с учетом коэффициента условий работы γbс = 0,9 в соответствии с п.3.113 в [10] по формуле 48 [20]:
Для бетона замоноличивания в одной из подрезок, при кольцевой подрезке.
Бетон замоноличивания класса В15 (Rbs = 7,7МПа, при γb2 = 0,9)
Asx = Asy = 1,131см2.
Aef = 56∙6,5 = 364 см2; nx = 2; lx = 58 см; ny = 14; ly = 5 см.
Rbs,red c учетом коэффициента условий работы γbs = 0,8 в соответствии с п.3.113 в [10], по формуле 48 [20]:
Определим значение «ω» по формуле 56 [20] по классу бетона замоноличивания, поскольку подрезка располагается по всей ширине наиболее сжатой грани колонны, при этом принимаем минимальное значение μxy = 0,96
δ2 = 10∙μху = 10∙0,096 = 0,96 > 0,15;
Принимаем δ = 0,15; α = 0,85 по таблице 3.12 [20].
ω = α – 0,008 Rbs,red + δ = 0,85 – 0,008∙18,83 + 0,15 = 0,549 < 0,9.
Принимаем ω = 0,549.
Приводим сечение стыка к бетону колонны, при этом ширина подрезки становится равной:
Высота подрезки h'f = 6,5см по рис.27
Аоν = (b'f – b)∙ h'f = (21 – 56)∙6,5 = – 228 см2
Граничное значение относительной высоты сжатой зоны для сечений с косвенным армированием определяют по формуле 25 [20] при σsc,и =500 МПа по п.3.12 [20]:
Высота сжатой зоны из условия 37 [20]:
х = 34 > h'f = 6,5см.
так как х = 34 см > ξR∙ho = 0,636∙56 = 35,6 см (при х < ξR∙ho) => уточняем высоту сжатой зоны по формуле 132 [10].
Для этого вычислим:
Значение е равно:
Прочность стыка проверим по условию 36 [20] с учетом несущей способности подрезки:
где: Rsc = 365МПа по таблице 22 [20]
268212000 ≤ 389887875 – 22646841+81803800 = 449044834 Н∙см
2682,12 кН∙м < 4490,4 кН∙м,
где: A's = 0,5∙As,tot = 0,5∙86,2 = 43,1 см2.
То есть прочность стыка в стадии эксплуатации обеспечена п.п 3.31…..3.32[20].
Проверим трещиностойкость защитного слоя замоноличенного участка колонны согласно п.3.21 [20] по аналогии с расчетом по прочности стыка в стадии эксплуатации:
ho = h – a = 60 – 4 = 56 см
ω = 0,85 – 0,006Rb,ser = 0,85– 0,006∙11 = 0,784
h'f
= 6,5 см.
Аоν = (b'f – b)∙ h'f = (18,3 – 60)∙6,5 = – 271см2.
Rs = Rsc = Rs,ser = 390 МПа.
Rbс,ser = 36 МПа по таблице 12 [20], при В50; при γb2 = 1,0
где: Rsc = 390 МПа по таблицам 15, 2а и 23* (примечания)
243829090 ≤ 323650080 – 51462900+87406800 = (359593980 Н∙см)
2438 кН∙м < 3596 кН∙м
Трещиностойкость стыка в стадии эксплуатации обеспечена.