3.3.2 Расчет консоли колонны

Принимаем длину опорной площади l = 30 см при ширине ригеля

l_вш = 24см и проверим условие согласно формуле:

384000/30х24х100=5,4МПа < 14,5 МПа.

Вылет консоли с учетом зазора с = 50 мм составит l₁ = 35 см,

При этом согласно формуле расстояние:

см

Высоту сечения консоли у грани колонны принимаем h = (0,7 – 0,8)хh_вш;

h = 0,75х70 = 52,5 см

при угле наклона сжатой грани γ ≤ 45°, высота консоли у свободного края

h₁ = 52,5 - 35 = 17,5 см при этом см.

Рабочая высота сечения консоли h_o = 52,5 - 3 = 49,5 см. Принимаем 50см Поскольку l₁ = 35 см < 0,9 х h₀ = 0,9х49,5 = 44,6 см, консоль короткая.

Проверим высоту сечения короткой консоли в опорном сечении по условию:

но ≤ 3,5хR_btхbхh_o

b - ширина консоли, равна ширине колонны, b = 40см

Н.

Q = 3,5х1,05х40х50х100 =735000 Н - условие удовлетворяется.

Изгибающий момент консоли у грани колонны : М = Qха

М = 385940х20 =7718800 Н см =77188Н м,

Площадь сечения продольной арматуры консоли подбираем по изгибающему моменту у грани консоли, увеличенному на 25%, η = 0,9

см².

Подбираем 2Ø20 А-Ш(А400), A_S = 6,28 см² ([1] приложение 6).Короткие консоли высотой сечения h = 53 см > 2,5ха = 2,5х20 = 50 cм армируется горизонтальными хомутами и отогнутыми стержнями. Суммарное сечение отгибов, пересекающих верхнюю половину отрезка l_м.

A_i = 0,002хbхh₀

А_s =0,002х40х50 = 4 см²

Принимаем 2Ø16 А-Ш(А400), A_s = 4,02 см² ([1] приложение 6),условие d_i =16 мм < 25 мм - соблюдается.

Горизонтальные хомуты принимаем Ø6 А-Ш(А400) ([1] приложение 6),

с шагом s = l/4 = 53/4 = 13,3 см, принимаем 14 см.

3.3.3 Расчет стыка колонн

Стыковые соединения колонн, работающих на центральное сжатие выполняем сваркой торцевых стальных листов, между которыми при монтаже вставляют центральную прокладку. Рассчитываем стык колонн между первым и вторым этажом. Расчетное усилие в стыке принимается по нагрузке 2^го этажа, т.к. продольная арматура обрывается в зоне стыка, усиление концов колонны сварными поперечными стыками. N¹ =2682,3кН. Назначаем размеры торцевых листов b₁ = h₁ = 40 см толщина δ = 8 мм, размеры центральной прокладки

см. Принимаем 15 см.

А_ш = 2х2,5хt∙δ∙(h₁ + b₁+ 5хδ) - площадь контакта по периметру.

А_ш = 2х2,5х8х0,8х(40 + 40 + 5х0,8) = 336 см² сварных торцевых листов.

А_к = (с₂ +3хδ)х(с1 + 3хδ) площадь контакта под центрирование

прокладками.

А_к = (15 + 3х0,8)х(15 + 3х0,8) = 302,76 см²

А_к ⁼ А_ш + А_К= 336 + 302,76 = 638,76 см² -общая площадь контакта.

A_col1 =15х15 = 225 см²

А_col2 =40х40 = 1600 см²

R_bred = R_bхφ_b + φхμ_xyхR_sxyхφ_s

-коэффициент эффективности косвенного армирования

- коэффициент косвенного армирования

n_x, A_sx, l_x - соответственно число стержней, площадь поперечного сечения и длина стержней стыка в одном направлении,

n_y, A_sy, l_y - тоже в другом направлении;

S - расстояние между стыками.

A_sx = A_sv = 1,131 см²

1Ø12 А-Ш(А400) ([1] приложение 6)

=1,16

R_bred = (14,5х1,9 + 0,72х0,046х365х1,85)х100 =4991,4 Н/см².

Прочность стыка должна удовлетворяться условию N¹ < R_bredхA _col1=

=2682300 <4991,4х225 = 11230650 Н условие выполняется.

Требуемая площадь сварного шва по контуру торцевых листов:

R_s^w - расчетное сопротивление сварных швов

l_w = 4х(b₁ – 1) длина шва

l_w =4х(40 - 1) = 156 см

N_w - усилие воспринимаемое сварными швами:

Н.

; принимаем h_w = 8 мм.

Конструирование арматуры колонны

Колонна армируется пространственными каркасами, образованными из плоских сварных каркасов. Диаметр поперечных стержней при диаметре продольной арматуры 25 на первом этаже здания согласно ([1] приложение 6)равен 8мм; принимаю Ø8AI с шагом s=400мм по размеру стороны сечения колонны

b= 400мм, что менее 20хd=20х25=500 мм.

Стык колонн выполняют на ванной сварке выпусков стержней с обетонированием, концы колонн усиливают поперечными сетками.