4.4.2. Армирование консоли

Ригель опирается на консоль на длине площадки, равной 225 мм, так как зазор между торцом ригеля и гранью колонны принят 60 мм, а длина пластины по верху 225 мм (см. рис.7)

Расчётный изгибающий момент силы относительно грани колонны , где см – расстояние от силы до грани примыка­ния консоли к колонне. .

Требуемую площадь сечения продольной арматуры подбираем по изгибающему моменту , увеличенному на 25%.

Определяем:

- величина ранее предварительно принятая.

Тогда .

Принимаем 218 S500 с . Эти стержни привариваются к закладным деталям консоли.

Так как поперечная сила ригеля приложена от грани колонны на расстоянии , то согласно п.7.2.2.28 [1] прочность наклонных сечений на действие главных растягивающих усилий можно не производить.

При консоль армируется отогнутыми и поперечными стержнями.

Площадь сечения отогнутой арматуры можно определить по эффективному коэффициенту поперечного армирования

.

Отогнутую арматуру устанавливаем в двух наклонных сечениях по два стержня в каждом сечении. т.е. 4 12 S500 ( ).

Поперечные стержни принимаем по двум граням консоли из стали класса S 240  8 мм ( ). Шаг поперечных стержней должен быть не более 15 см и не более . Принимаем в пределах консоли шаг поперечных стержней .

Рис. 7 К расчету консоли колонны

5. Расчет стыка колонн

Техническими правилами по экономному расходованию основных строительных материалов рекомендуется выполнять колонны без стыков на несколько этажей.

Из условия производства ра­бот стыки колонн назначают на расстоянии 1÷1,2 м выше перекрытия. При выбранных конструкциях и условиях работы колонны наиболее целесообразным является стык с ванной сваркой продольных стерж­ней.

Для осуществления этого стыка в торцах стыкуемых звеньев колонн в местах расположения продольных стержней устраивают подрезки. При четы­рех стержнях подрезки располагают по углам, как показано на рис.8. Продоль­ные стержни выступают в виде выпусков, свариваемых в медных съемных формах. После сварки стык замоноличивают бетоном того же класса или ниже на одну ступень класса бетона колонны.

В данном примере приняты бетон класса C ¹⁶/₂₀ и выпуски ар­матуры длинной 30 см и диаметром 16 мм из стали S500.

Стык такого типа должен рассчитываться для стадий: до замоноличива­ния как шарнирный на монтажные (постоянные) нагрузки и после замоноличи­вания как жесткий с косвенным армированием на эксплутационные (полные) нагрузки.

Рассмотрим устройство стыка на третьем этаже, где, согласно табл.2, действует продольная сила:

• от полных нагрузок ,

• от постоянных нагрузок ,

где - соответственно нагрузка на колонну в уровне первого и второго этажей.

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 – коэффициент, учитывающий неравномерность распределения напряжений под центри­рующей прокладкой;

– площадь смятия, принимаемая равной площади центрирующей про­кладки или, если она приваривается при монтаже к распределительному листу и толщина листа не менее 1/3 расстояния от края листа до центри­рующей прокладки, площади листа;

₁ – коэффициент продольного изгиба выпусков арматуры;

– площадь сечения всех выпусков арматуры;

– приведенная призменная прочность бетона, определяется по формуле 7.150 [1]:

, но не более

Размеры сечения подрезки из условия размещения медных форм принимаем , а расстояние от грани сечения до оси сеток косвенного армирования в пределах подрезки ; за пределами подрезки . (см. рис. 8)

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: центрирующей прокладки - , что не превышает 1/4 ширины колонны, т.е. , распределительных листов – .

За площадь сечения принимаем площадь распределительного листа, поскольку его толщина 20мм превышает расстояния от края листа до центрирующей прокладки ( ), т.е. .

Принимаем .

Коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии:

здесь ,

- коэффициент принимается по табл. 7.6 [1]; для элементов с косвенным армированием .

МПа, МПа, при

Сварные сетки конструируем из проволоки 5 S500 с и Размеры ячеек сетки должны быть не менее 45 мм, не более 1/4b_к и не более 100 мм. Шаг сеток следует принимать не менее 60 мм, не более 150 мм и не более 1/3 стороны сечения. Как видно из рис. 8, в каждом направлении сетки число длинных стержней – 5, коротких – 4. Расчётная длина длинных стержней - 38.0 см, коротких – 18.0 см.

Коэффициент косвенного армирования:

Коэффициент эффективности косвенного армирования:

где .

Здесь: =1.0, т.к. расчёт ведётся в стадии монтажа (переходная расчётная ситуация).

Значение ,определяемое по формуле 7.150 [1]

,

где

Так как , более , принимаем к дальнейшим расчетам

Для вычисления усилия определяем радиус инерции арматурного стержня диаметром 16 мм: .

Расчётная длина выпусков арматуры равна длине выпусков арматуры, т.е. . Гибкость выпусков арматуры

Коэффициент продольного изгиба арматуры по табл.4–3 прил.4

Усилие, воспринимаемое выпусками арматуры:

.

Предельная продольная сила, воспринимаемая незамоноличенным стыком:

.

Таким образом, прочность колонны в стыке до замоноличивания больше усилий, вызванных нагрузкой даже в стадии эксплуатации. Проверку прочности стыка в стадии эксплуатации можно не производить, т.к. добавится еще прочность замоноличенного бетона.

Рис.8 К расчету стыка колонн между собой.