6. Расчёт стыка ригеля с колонной

Стык элементов неразрезного ригеля с колонной и друг с другом осуществляем у боковых граней колонн при помощи сварки верхней растянутой арматуры с соединительными горизонтальными стержнями. Последние при монтаже пропускаем через специальные каналы, оставленные при изготовлении колонны.

Соединительные стержни забетонированы в колонне и имеют выпуски длиной 120 мм. Сжимающее усилие в нижней части ригеля передается через монтажные сварные швы между закладными ригелями и консоли колонны.

Для расчёта принимаем опору с наибольшим моментом – опору В.

Опорный момент Ммах вызывает растяжение в верхней части ригеля и сжатия – в нижней. Его можно заменить парой сил: N =M1/zb;

где: zb – расстояние между центрами тяжести стыковых стержней и нижней закладной деталью ригеля. zb =h – 5= 60–5=55см

Площадь сечения соединительных растянутых стержней

25099.95·100/(3750·55)=12.17см2

где zb =h – 5= 60–5=55см - плечо пары сил в стыке, равное расстоянию между центрами тяжести сварных швов нижних закладных деталей и верхних растянутых стержней (рис.11). Число соединительных стержней принимаем равным 3 .

Принимаем

3ф 32 As=3*8.043=24.129см2

Суммарная длина швов соединительных стержней с одной стороны

=1.3·45636.3/(0.85·0.8·1500)=58.16см

25099.95·100/(55)=45636.27кг

k = 8 мм - высота катета шва

R_св - расчетное сопротивление углового шва, равное 150 МПа,

Длина одного сварного шва

58.16/3+1=20.39см

По конструктивным соображениям наименьшая длина шва соединительного стержня диаметром d:

80

Длину соединительных стержней и размеры верхних закладных деталей назначаем из условий выполнения сварного соединения. При этом площадь сечения закладной детали

45636.3/(2450)=18.63см2

Площадь сечения стальных пластинок консоли колонны и нижних закладных деталей ригеля принимаем равными .

Толщина закладной детали

18.63/30=0.62см

Суммарная длина швов в сварных соединениях нижней части ригеля

=1.3·(45636.3–3453.975)/(0.7·0.8·1500)=65.28см

T=Q*f= 23026.5·0.15=3453.98кг*см2

Q- поперечная сила на опоре ригеля;

f - коэффициент трения стали по стали, f = 0,15

Длина одного шва между закладными деталями ригеля и консоли колонны

65.28/3+1=22.76см

Эпюра материалов(т*м).

3 d 16

3d 16+3d 14

3 d 16

3d 14

3d 14+3d 10

3d 14

3d 18

3d 18+3d 16

3d 18+3d 16

3d 18+3d 12

3d 18

3d 14+3d 10

3d 16+3d 14

3d 18

3d 18

3d 14

3d 14

7. Расчет и конструирование центрально сжатой колонны с консолями.

   1. Сбор нагрузок.

      1. Определение продольных сил

Принимаем сечение колонны прямоугольным размерами 500мм х 500мм.

Грузовая площадь от перекрытия и покрытия для одной колонны: A= 6 х 6.8 = 40.8 м2

Расчетная длина колонны II-ого и вышележащих этажей равна высоте этажа:

3.2м

Расчётная длина колонны первого этажа с учётом некоторого защемления в фундамент: 0.7·(3.2+0.7)=2.73м, где- высота этажа3.2 м + расстояние от чистого пола до обреза фундамента 0,6м.

Грузовая площадь колонны S= 6м x 6.8м= 40.8м2

Определение собственного веса колонны для второго и вышележащих этажей:

Fк2=0.5·0.5·3.2·2500·1.1·0.95=2090кг

Определение собственного веса колонны для первого этажа:

Fк1=0.5·0.5·(3.2+0.7)·2500·1.1·0.95=2547.19кг

Определение собственного веса ригеля:

Fр=(0.3·0.6)·6·2500·1.1·0.95=2821.5кг

Расчёт нагрузок на колонну.

Табл. 4

№ эт.	Нагрузка от покрытия и перекрытия		Собственный вес колонн, кг	Собственный вес ригелей, кг	Общая суммарная нагрузка
	Постоянная нагрузка	Временная нагрузка			(постоянная + временная длительная)	(постоянная + кратковременноя)	Общая N
покрытие	15031.128	6976.8	2090	2821.5	24826.428	22035.6	26919.4
7	15930.4	18604.8	2090	2821.5	33865.3	26423.3	39446.7
6	15930.4	18604.8	2090	2821.5	33865.3	26423.3	39446.7
5	15930.4	18604.8	2090	2821.5	33865.3	26423.3	39446.7
4	15930.4	18604.8	2090	2821.5	33865.3	26423.3	39446.7
3	15930.4	18604.8	2090	2821.5	33865.3	26423.3	39446.7
2	15930.4	18604.8	2090	2821.5	33865.3	26423.3	39446.7
1	15930.4	18604.8	2547.19	2821.5	34322.4875	26880.5	39903.9
				Итого:	262340.7	207455.9	303503.5

Постоянная нагрузка

F=411·40.8·0.95=15930.36кг

Временная нагрузка

F=480·40.8·0.95=18604.8 кг

Собственный вес колонны

Определение собственного веса колонны для второго и вышележащих этажей:

Fк2=0.5·0.5·3.2·2500·1.1·0.95=2090кг

Определение собственного веса колонны для первого этажа:

Fк1=0.5·0.5·(3.2+0.7)·2500·1.1·0.95=2547.19кг

Определение собственного веса ригеля:

Fр=(0.3·0.6)·6·2500·1.1·0.95=2821.5кг

(постоянная + временная длительная )

F=15930.4+2547.1875+2821.5+13023.4=34322.49кг

(постоянная + временная длительная для покрытия)

F=15031.128+2090+2821.5+4883.8=24826.43кг

(постоянная + кратковременноя)

F=15930.4+2547.1875+2821.5+5581.4=26880.49 кг

F= 15031.128+2090+2821.5+2093=22035.63 кг

F=15930.4+2090+2821.5+5581.4=26423.3 кг

ОбщаяN

F=15930.4+18604.8+2547.1875+2821.5=39903.89 кг

F=15031.128+6976.8+2090+2821.5=26919.43 кг

F=15930.4+18604.8+2090+2821.5=39446.7 кг

3.2. Характеристики прочности бетона и арматуры.

Бетону класса B15 по прочности соответствуют следующие характеристики:

нормативное сопротивление для осевого сжатия

Rbn=11Мпа=112кг/см2

нормативное сопротивление для осевого растяжения

Rbtn=1.15Мпа=11.7кг/см2

- расчетное сопротивление для осевого сжатия

Rb=8.5Мпа=86.7кг/см2

расчетное сопротивление для осевого растяжения

Rbt=0.75Мпа=7.65кг/см2

начальный модуль упругости при сжатии и растяжении

Eb=20900Мпа=209000кг/см2

Арматура класса A-III

- нормативное сопротивление растяжению

Rsn=390Мпа=4000кг/см2

- расчетное сопротивление растяжению

Rs=365Мпа=3750кг/см2

- расчетное сопротивление растяжению

Rsс=355Мпа=3550кг/см2

- расчетное сопротивление растяжению

Rsw=285Мпа=2900кг/см2

- модуль упругости

Es=200000Мпа=2000000кг/см2