5.3. Расчет стыка ригеля с колонной.

Расчет стыка ригеля с колонной заключается в определении площади сечения и длины стыковых стержней, размеров нижней закладной детали; длины и высоты сварных швов.

Требуемая площадь сечения стыковых стержней колонны:

Расчет стыка ригеля с колонной заключается в определении площади сечения и длины стыковых стержней, размеров нижней закладной детали, длины и высоты сварных швов.

В жестких стыках ригелей с колоннами опорный изгибающий момент воспринимается стыковыми стержнями, привариваемыми на монтаже к опорным стержням ригелей.

Требуемая площадь сечения стыковых стержней колонны равна:

см²;

где М_bor = М_оп – Q·h_k /2 = 287,76– 371,308·0,6/2 = 176,38 кН·м;

z_s = h₀ – a_s = 65 – 5 = 60 см – расстояние между центрами тяжести пролетной и опорной арматуры.

По вычисленному значению подбирается 2-3 стыковых стержня, закладываемые в колонну при бетонировании.

При выборе стыковых стержней необходимо учитывать то, что соединение их с выпусками опорной арматуры ригеля производится дуговой ванной сваркой с применением желобчатой подкладки, диаметры и их количество должны быть одинаковы.

Такая конструкция стыка является равнопрочной с сечением ригеля и не требует проверки расчетом.

Таким образом принимаем 3Æ22 А400 с А_s = 11,4см².

Требуемая площадь сечения нижней опорной пластины ригеля и сварного шва, воспринимающих сжимающее усилие, определяются по формулам:

А_пл = N/R_y = 293966,66 /235(100) = 12,5 см²;

где N = М_bor/z_s = 176,38·10⁵/60 = 293966,66 к Н;

R_y = 235 МПа (С 235) – расчетное сопротивление стали сжатию.

Требуемая толщина пластины:

;

где - ширина ригеля.

Толщина пластины должна удовлетворять требованию:

_{где kf = 6 мм – минимальная величина катета углового шва.}

Принимаем пластину сечением – 300х8 мм.

Требуемая суммарная длина швов прикрепления закладных деталей ригеля к стальной пластине консоли:

;

где F = Q·f = 371,308·0,15 = 55,69 Н – сила трения между пластинами ригеля и консоли колонны;

Q – поперечная сила на опоре ригеля;

f ≈ 0,15 – коэффициент трения стали по стали.

_{6 мм ≤ kf ≤ δпл.}

_{С помощью коэффициента 1,3 учитывается возможность возрастания моментов вследствие перераспределения усилий на опоре за счет неупругих деформаций арматуры.}

R_wz = 16 кН/см² = 160 МПа – расчетное сопротивление по металлу границы сплавления стали С235.

см;

ℓ_w1 = ℓ_w1/2 + 1 = 24,41 см – требуемая длина сварного шва с каждой стороны ригеля к стальной пластине колонны.

Проверяем условие:

ℓ_к ≥ ℓ_w1 + ∆, где ℓ_к – вылет консоли.

ℓ_к = 30 см < 24,41+ 5 =29,41 см – т.е. величина вылета консоли достаточна.

6. Компоновка конструктивной схемы перекрытия.

Монолитное перекрытие состоит из монолитной плиты, главных и второстепенных балок. Компоновка конструктивной схемы перекрытия с указанием элементов приведена на рисунке 6.1.

7.Расчет и конструирование монолитной плиты.

7.1. Определение шага второстепенных балок.

Минимальная толщина плиты:

.

Принимаем количество шагов n=2.

Шаг второстепенных балок: 2800.

7.2.Выбор материалов.

Назначаем для плиты тяжелый бетон класса В15. g_b2= 0,9; R_b= 8,5 МПа; R_b,ser=11 МПа; R_bt= 0,75 МПа; R_bt,ser= 1,15 МПа; E_b=2,4×10⁴ МПа. Бетон естественного твердения.

При армировании полки плиты сварными рулонными сетками используется арматурная проволока В500; R_s = 410 МПа.

При армировании полки плиты раздельными плоскими сетками используется стержневая арматура класса А400; R_s = 355 МПа.