Добавил:
Upload Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:
MU_KP-1_2012.pdf
Скачиваний:
104
Добавлен:
21.02.2016
Размер:
2.78 Mб
Скачать

А

Б

3

Рис. 4.12. Схемы армирования короткой железобетонной консоли:

А – наклонными хомутами; Б – отогнутыми стержнями и горизонтальными хомутами; 1 - стержень рабочей продольной арматуры консоли; 2 - наклонные хомуты; 3 - отогнутые стержни; 4 - горизонтальные хомуты.

4.3.6. Проектирование стыка сборных железобетонных колонн

В курсовом проекте рекомендуется принять сварной стык колонн с торцевыми листами и центрирующей прокладкой, то есть так называемый шарнирный стык(рис. 4.13).

Такой стык не может воспринимать момент. Допускается использовать стык другого типа с соответствующим расчетом его прочности.

Стык колонн располагают на расстоянии(0.5÷1.0) м от уровня перекрытия из условия удобства его выполнения.

За счет того, что усилие с колонны на колонну передается через стык не по всей площади сечения колонны, а лишь через те элементы стыка, что их объединяют (то есть через торцевую прокладку и сварные швы по периметру ),колоннсечение колонны испытывает так называемое местное сжатие (смятие). При этом напряжения в зоне местного сжатия превышают таковые в остальных сечениях по высоте колонны.

Поэтому торцевые участки колонны вблизи стыка должны быть рассчитаны на прочность при местном сжатии и заармированысварными сетками (так называемое косвенное армирование), которые повышают прочность бетона при местном сжатии за счет ″эффекта обоймы″, который они создают.

Сетки косвенного армирования следует располагать в количестве не менее четырех с шагом s = (60÷100) мм на участке колонны(считая от ее торца), длина которого принимается ³ 10×d (здесь d - диаметр продольной арматуры колонны). Эти сетки следует назначать до начала расчета в соответствии с конструктивными требованиями Норм[1, п. 5.24].

До начала расчета следует также назначить размеры центрирующей прокладки (толщину принимать 3÷5 мм и размеры в плане равными 1/3 размера сечения колонны), размеры металлических торцевых листов (толщину не менее 10¸12 мм, размеры в плане - на

52

10÷15 мм меньше

 

сечения колонны). Торцевые

листы должны иметь анкерные стержни,

 

которые фиксируют положение детали в бетоне. При этом диаметр и количество анкерных

 

стержней детали принимать равными диаметру и количеству стержней рабочей продольной

 

арматуры колонны по расчету(см. расчет колонны), так как они замещают эту арматуру в

 

местах, где она оканчивается, несколько не доходя до торцевых листов.

 

 

 

 

 

 

 

 

Следовательно, задача

расчета стыка колонн состоит в следующем:

 

 

 

 

 

 

 

1) расчет сварных швов, которые соединяют торцевые листы смежных колонн;

 

 

 

 

2) обеспечение прочности бетона под

торцевыми

 

листами

на

местное

сжатие

с

 

учетом косвенного армирования.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Расчет стыка колонн выполнять по алгоритму, приведенному в табл.

4.5.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Таблица 4.5.

 

 

 

 

Расчет стыка колонн с центрирующей прокладкой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Алгоритм

 

 

 

 

Пояснения,

справки

 

 

 

 

п/п

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

 

I.

Расчет сварных швов по периметру торцевых листов:

 

 

 

 

 

1

Определить площадь контакта колонн по

h1,

b1

-

размеры

торцевых

 

листов

 

 

периметру сварных швов Ашв :

 

 

закладной детали М- 1;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

принимать:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Ашв = 5×d×(h1 +b1 - 5×d).

 

 

h1 =b1 = hкол - (0.01÷0.015) м;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

d ³ (0.01÷0.015) м - толщина торцевого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

листа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

Определить площадь контакта колонн под

 

с = d @ (hкол / 3) - размеры центрирующей

 

 

 

центрирующей прокладкой Апр :

 

 

прокладки.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Апр = (d + 3×d)×(с + 3×d).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

Общая площадь контакта в стыке:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

А loc, 1 = Ашв + Апр.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

4

Вычислить

 

часть

продольной

,

силыN -

расчетная

продольная

сила,

которая

 

 

 

которая передается через сварные швы, :

 

 

передается

от

вышележащей

 

колонны

 

Nшв = N ×

Aшв

 

 

 

 

через стык; может быть принята равной

 

 

 

 

 

 

расчетному

усилию

в

колонне

первого

 

 

Аloc,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этажа,

если

 

последняя

 

опирается на

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

колонну подвала.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

При отсутствии подвала в проектируемом

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

здании

следует

вычислить продольную

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

силу, передающуюся на колонну первого

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

этажа как:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

N=N1 - 2× QB - 1.1×h2кол×Нэт×25, (кН), где QB -

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

поперечная сила в ригеле на опоре В.

 

 

 

5

Вычислить

 

требуемый катет (высоту)

 

Здесь: ∑lшв

-

суммарная

длина

сварных

 

с

 

сварного шва вдоль периметра торцевых

 

швов

по

периметру

стального

листа

 

листов:

 

Nшв

 

 

учетом непровара в 0.01 м:

 

 

 

 

 

 

t =

 

 

 

∑lшв=2×(b1 - 0.01) + 2×(h1 - 0.01);

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rwf =200×103 КПа - расчетное сопротивле-

 

 

 

0.7 × Rwf

× ålшв .

 

 

 

 

 

 

 

 

ние сварного шва;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b1, h1 - см. п. 1 алгоритма.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимать t

³ 4 мм,

но

не

больше 1,2×d

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

(d - см. п. 1 алгоритма).

 

 

 

 

 

 

53

Окончание табл. 4.5.

II. Расчет прочности бетона на местное смятие под торцевым листом с учетом

косвенного армирования:

В соответствии с Нормами [1, п. 3.41] условие прочности бетона при местном смятии имеет вид:

 

Приведенный ниже алгоритм

N ≤ R s, red × A loc, 1 .

правую часть условия и проверить

 

 

позволяет подсчитать

 

его выполнение.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3

 

 

 

 

 

 

 

6

 

Вычислить

коэффициент jb,

который

Здесь:

- по п.3 алгоритма;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

учитывает

 

 

 

повышение

 

 

 

 

A

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

прочностиloc, 1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бетона при местном смятии по

[1,

п.

A loc, 2 – расчетная площадь смятия, которая

 

 

 

3.41]:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

равняется площади бетона сечения

 

 

 

 

 

 

 

j

 

= 3

 

Aloc,2

£ 3.5.

 

 

 

 

 

колонны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

b

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aloc,1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

7

 

Вычислить коэффициент js ,

который

Здесь:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

учитывает

 

 

 

 

влияние косвенного

Aef – площадь бетона, заключенного внутри

 

 

 

армирования

 

 

на

прочность

 

 

в

контура

сеток

между

осями

их

крайних

 

 

 

 

 

 

 

зоне

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

местного смятия :

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

стержней

(рис.

4.13).

 

Подсчет

 

этой

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aloc,1

 

 

 

 

 

величины следует выполнять с использо-

 

 

 

 

js

= 4.5 - 3.5

.

 

 

 

 

ванием

эскиза

сечения

колонны

и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aef

 

 

 

 

расположенных

в

нем

сеток, оторые

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

необходимо предварительно назначить

по

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

рекомендациям Норм [1,

п. 5.24] .

 

 

 

 

8

 

Вычислить

 

коэффициент

косвенногоnx,

Asx,

lx -

соответственно,

количество

 

 

 

 

армирования по [1,

п. 3.22]:

 

 

 

 

стержней,

площадь

поперечного

сечения и

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

длина

стержней

одного направления(х)

и

 

 

 

m xy=

nx ×Asx ×lx +n y ×Asy ×ly

 

 

другого

направления (у). Определять

эти

 

 

 

 

 

величины

следует

по

эскизу

сечения

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Aef ×S

 

 

 

 

колонны, армированного сетками (рис. 4.13).

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

S - шаг сеток по длине колонны.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

9

 

Вычислить

 

коэффициент

 

эффектив-

- расчетное сопротивление арматурной

 

 

 

ности

косвенного

армирования по [1,

Rs,xy

 

 

 

стали,

 

которая

 

принята

для

 

сеток

 

 

 

ф. (50)]:

 

 

 

 

 

1

 

 

 

 

 

 

 

 

 

косвенного армирования;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

j =

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rs,xy,

Rb - здесь в МПа.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

где:

 

 

 

0.23 +y ,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

mxy × Rs,xy

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

y =

.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rb +10

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

10

 

Приведенная

 

 

призменная

 

прочность

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

бетона при расчете на местное сжатие,

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

определяемая по формуле (104)

[1,

п.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

3.41]

как:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Rb, red = Rb ×jb +j ×mxy×Rs,xy×js .

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

11

 

Проверить прочность сечения колонны Если

 

 

условие

не

выполняет, следуетя

 

 

 

 

на местное сжатие по условию:

 

 

 

 

увеличить

 

интенсивность

 

косвенного

 

 

 

 

 

N ≤ Rs, red ×Aloc, 1 .

 

 

 

 

армирования участка колонны ,такчтобы

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

условие было выполнено (то есть вернуться к

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

п. 8 этого алгоритма).

 

 

 

 

 

 

 

 

12

 

Конец расчета.

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

54

Рис. 4.13. К расчету стыка колонн на местное сжатие.

М-1 – закладная деталь колонны; М-2 – центрирующая прокладка; С-1 – сетка косвенного армирования;

S – шаг сеток в торцевой части колонны на длине участка ≥10×d; d – диаметр продольной арматуры тела колонны;

Aef – площадь сечения бетона, ограниченного контурами сетки С-1;

Ашв, Апр – площадь бетона контакта колонн под сварными швами и центрирующей

прокладкой, соответственно;

 

 

 

 

деталиМ-1.

h1, b1 – соответственно, ширина

и

длина

торцевых

листов

55

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]