3.8. Расчет стыка колонн.

Стык такого типа должен рассчитываться для 2-х стадий:

-до замоноличива­ния как шарнирный на монтажные (постоянные) нагрузки

-после замоноличи­вания как жесткий с косвенным армированием на эксплутационные (полные) нагрузки.

Рассмотрим устройство стыка на третьем этаже, где действует продольная сила:

-от полных нагрузок кН,

-от постоянных нагрузок кН

Для осуществления этого стыка в торцах стыкуемых звеньев колонн в местах расположения продольных стержней устраивают подрезки.

При расчете стыка до замоноличивания усилие от нагрузки воспринима­ется бетоном выступа колонны, усиленным сетчатым армированием ( ) и ар­матурными выпусками, сваренными ванной сваркой ( ). Поэтому условие прочности стыка имеет вид:

где A_c0 – площадь смятия, принимаемая равной площади центрирующей про­кладки или площади листа;

j₁ – коэффициент продольного изгиба выпусков арматуры;

A_s.tot – площадь сечения всех выпусков арматуры;

f_cud,eff – приведенная призменная прочность бетона.

Размеры сечения подрезки прини­маем (b₁ х h₁) = 10 x 10 см.

Тогда площадь части сечения, ограниченная осями крайних стержней сетки косвенного армирования:

Центрирующую прокладку и распределительные листы в торцах колонн назначаем толщиной 2 см, а размеры в плане: 12´20 см, что не более 1/4 ширины колонны, распределительных листов - 20 ´ 20 см.

За площадь смятия A_c0, принимаем площадь распределительного листа, поскольку толщина листа 20 мм не превышает 1/3 расстояния от края листа до цен­трирующей прокладки ( см), то есть A_c0 = 20 × 20= 400 см².

Принимаем A_c1 = A_eff = 972 см².

Коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии:

Сварные сетки конструируем из проволоки Æ 5 S500 c f_yd=417 МПа и A_sx = A_sy = 0.196см². Размеры ячеек S=45 мм, сетки должны быть не менее 45 мм, не более 1/4 × b_с =450/4=112,5мм и не более 100 мм. Шаг сеток следует принимать не менее 60 мм, не более 150 мм и не более 1/3 стороны сечения. В каж­дом направлении сетки число длинных стержней - 5, коротких - 3.

Расчет­ная длина длинных стержней 36,0 см, коротких – 18,0 см.

Коэффициент косвенного армирования:

ρ_{xy .}

Коэффициент эффективности косвенного армирования:

j_о = =

где y =

Значение f_cud,eff определяем по формуле:

Где φ_s= =

Тогда

Для вычисления усилия N_Rd2 определяем радиус инерции арматурного стержня диаметром 22 мм:

i = d/4 = 22/4 = 0.55 см;

-расчетная длина выпусков арматуры, равная длине выпусков арматуры: l₀ = l = 30 см;

-гибкость выпусков арматуры: l₀/i = 30/0.55 = 54,5;

Коэффициент продольного изгиба арматуры: j₁ = 0.773;

Усилие, воспринимаемое выпусками арматуры:

Предельная продольная сила, воспринимаемая незамоноличенным сты­ком:

=928,2 +214,84 =1143,04 кН > 1006,9 кН.

Таким образом, прочность колонны в стыке до замоноличивания меньше усилий, вызванных нагрузкой в стадии эксплуатации. Проверку прочности стыка в стадии эксплуатации нужно производить, так как добавится еще прочность замоноличенного бетона.

Рис. 16. Стыка колонн между собой.

Заключение

В ходе выполнения данной курсовой работы были приобретены навыки по расчету и конструированию балочной клетки, компоновке и выборе варианта балочной клетки, расчету и конструированию главной балки, расчету и конструированию колонны.

Список литературы

1. Справочные материалы для проектирования стальных конструкций и сооружений/А.Б. Шурин, А.В. Мухин, Брест 2004.-85с.

2. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для ВУЗов /Е.И. Беленя и др. – М.: Стройиздат, 1985.–560 с.

3. СНИП II-23-81* Стальные конструкции. Нормы проектирования. – M.:Стройиздат, 1990. - 96 с.

4. Расчет стальных конструкций: Справ. Пособие /Я.М. Лихтарников, Д.В. Ладыженский, В.М. Клыков – 2-е изд., переработанное и дополненное – К.: Будiвельник, 1984.

5. Металлические конструкции. Общий курс: Учебник для строит. ВУЗов /В.В. Горев, Б.Ю. Уваров, В.В. Филипов и др.; Под ред. В.В. Горева.- 2-е изд.,