3.8. Длина анкеровки обрываемых стержней.

В крайнем пролете из 4 Ø 25 А-III обрываем два стержня. Нулевая точка эпюры находится на расстоянии 0,4 · l₀ от левой опоры. Поперечная сила в месте теоретического обрыва Q₁ = 165.1 кН (из подобия треугольников). Погонное усилие, воспринимаемое хомутами в месте обрыва при S₁ = 12 см:

q_sw1 = R_sw · A_sw · n/S₁ = 21,5 · 0,283 · 2/12 = 1,014 кН.см.

Длина заделки обрываемых стержней:

W₁ = Q₁ / 2 · q_sw1 + 5 · d = 165.1/2 · 1,05 + 5 · 2,5 = 91см > 20 · d = 50см.

Т.к. полученное W₁ почти полностью перекрывает балки от опоры до места теоретического обрыва, целесообразно у левой опоры обрыва стержней не делать.

В месте теоретического обрыва у правой опоры на расстоянии 1730мм от нее Q₂ = 205 кН:

W₂ = 205/2 ·1,05 + 5 · 2,5 = 110см.

В крайнем пролете у средней опоры обрываем 2 Ø 32 A-III, заменяя их на 2Ø16 A-III. В месте теоретического обрыва верхних стержней (точнее, в месте стыка их со стержнями Ø16 A-III) Q₃ = 230,25 кН.

W₃ = 230,25 / 2 · 1.05 + 5 · 3,2 = 125.6 см > 20 · d = 20 · 3,2 = 64см.

3.9. Расчет необетонированного стыка ригеля с колонной

Неразрезность ригеля на опо­рах создается сваркой закладных деталей ригеля с арматурными выпу­сками из колонны и закладными консоли колонны. Суммарная площадь сечения арматурных выпусков из стали класса А-Ш равна:

А_s,cг = М₅ / R_s · Z = 34020 / 36,5 · 65 = 14,3см².

Принято 2 Ø 32 A-III. Z = h_p - 5см = 65см - расстояние между центрами тяжести сварных швов, соединяющих выпуски и закладные детали. Задаваясь толщиной сварного шва K_f = 10мм, определяем суммарную длину сварных швов, соединяющих выпуски и верхние заклад­ные ригеля:

Σ l_w = 1,3 · N /0,9 · K₁ · R_wf = 1,3 ·523.4/0,9 ·1,0 · 18 = 42 см,

где растягивающее усилие N = M_s / Z = 34020/65 = 523.4 кН;

1,3 - коэффициент запаса;

R_wf =180,0 мПа - расчетное сопротивление срезу сварного шва.

При двусторонних швах и двух соединительных стержнях определя­ем длину закладной ригеля вдоль сварного шва:

l = Σ l_w / 2 · 2 + 2 =12,5см.

При определении длины швов, прикрепляющих ригель к закладной детали консоли колонны, следует учесть силы трения:

Т = Q · f = 397 · 0,15 = 59.55 кН;

Σ l_w = 1,3 (N - Т ) / 0,7 K_f · R_wf = 1,3 (523.4 – 59.55)/0,7 · 1,0 · 18 = 47.85 см.

Минимальная длина нижних закладных деталей ригеля и закладных консоли колонны при двустороннем угловом шве:

l = Σ l_w /2 + 2 = 47.85 / 2 + 2 = 25.9 см.

4. Расчет колонны

4.1. Исходные данные

Район строительства - г. Сочи (III климатический район со снеговой нагрузкой 1000 Н/м², в том числе длительно действующая - 500 Н/м²).Класс бетона В25 R_b=14,5 МПа и R_bt = 1,05 МПа; γ_b2 = 0,9. Продольная арматура колонны - стержневая класса А-Ш R_s = R_sc = 365 МПа. Арматура консоли класса А-П: R_s=280МПа; R_sw=225 МПа. Арматура сеток - проволочная класса Bp-I; R_s = 360 МПа. Здание пятиэтажное, высота этажа 4,8м, состав перекрытий и величина временной нагрузки приняты из пунктов 2 и 3. Коэффициент надежности по назначению γ_n = 1.

4.2. Сбор нагрузок

Нагрузка на расчетное сечение колонны определяется как равнодействующая постоянных и временных нагрузок со всех перекрытий и покрытия, собирающихся с грузовой площади S = 6 · 6 = 36 м² , включая массу ригелей и колонн.

Нормативное значение нагрузки от собственной массы элементов пе­рекрытия взято из расчета панели и ригеля. За среднее значение ко­эффициента надежности по перегрузке от массы перекрытия взято от­ношение расчетной и нормативной нагрузок на панель:

γ_f,m = 273.62/231.95 = 1,17.

Задаемся сечением колонны: b_c = h_c = 400 мм.

Собственная масса одного погонного метра длины колонны:

b_c · h_c · ρ = 0,4 · 0,4· 2500·10 = 4000 Н/м.

Несмотря на двухэтажную разрезку колонн по высоте, при расчете допускается рассматривать их как одноэтажные стойки, шарнирно со­единенные между собой и с ригелями перекрытий, и жестко заделанные в уровне верхнего обреза фундамента. Принимая верхний обрез фунда­мента на 150мм ниже пола первого этажа, вычисляем расчетную дли­ну н гибкость рассчитываемой колонны:

l₀ = (Н_эт + 0,15) · 0,7 = (480 + 15) · 0,7 = 346см;

λ = l₀ / h_c = 346/ 40 = 8.65.

Таблица 2. Сбор нагрузок для расчетного сечения колонны в уровне первого этажа

Вид и нормативное значение нагрузки	Грузовая площадь или длина	Колич. этажей (перекрытий)	Коэффиц. надежности	Нагрузка, кН
				Норма-тивная	Расчет-ная
А. Длительно действующая:
от собственной массы покрытия – 2500 Н/м2	36м2	1	1,2	90,0	108,0
от собственной массы перекрытия – 2821 Н/м2	36м2	4	1,17	475.0	556.0
от собственной массы ригеля – 7700 Н/м	6м	4	1,1	168.0	184.8
от собственной массы колонны – 4000 Н/м	4,8м	5	1,1	96.0	105.5
временная – 12000 Н/м2	36м2	4	1,2	1440	1728
снеговая – 500 Н/м2	36м2	1	1,4	18,0	25,2
полная длительно действующая	---	---	---	2575	2707.5
Б. Кратковременная:
временная –12000 Н/м2	36м2	4	1,2	1440	1728
снеговая – 500 Н/м2	36м2	1	1,4	18,0	25,2
полная кратковременная	---	---	---	1458	1753.2
Полная нагрузка	---	---	---	4033	4460.7