4.4 Конструювання стику колон 1-го і 2-го поверхів

Стик виконуємо ванним зварюванням випусків арматури колони, розміщених в кутових підрізках, з наступними замонолічуванням підрізок. Між торцями стикованих колон передбачена стальна центруючи прокладка розмірами приварена до розподільчого листа закладної деталі. На кінцях стикованих колон на довжині не менше встановлюються сітки косвенного армування із стрижнів В зоні підрізок додатково встановлюють один-два хомута.

4.5.Розрахунок консолі колони

Максимальна розрахункова реакція від ригеля перекриття при γ_n=0,95.

Q_B^l = 0,6(g +v)l₀₁γ_n =410,77 кН.

Визначаємо мінімальний виліт консолі l_pm з умови зминання під кінцем ригеля:

З врахуванням зазору між торцем ригеля і гранню колони виліт консолі:

Приймаємо з врахуванням можливості нерівномірного тиску ригеля на опорну площадку.

Висоту перерізу консолі знаходимо по перерізу, що проходить по грані колони. Робочу висоту перерізу визначаємо з умови:

Приймаємо висоту консолі h=500 мм так як повна висота консолі завжди (0.7 0.8)h=(0.7 0.8)600=420 510 мм, де висота ригеля.

Тоді =h-а=500-50=450 мм

Умова =350 0.9 =0.9∙450=405 мм

Умова виконується і дана конструкція може бути віднесена до коротких

Висота консолі у вільному краї зазвичай приймається не менше 1/3 висоти ригеля.

1/3∙600=200 мм.

Приймаємо її рівною 250 мм

Таким чином ригель опирається на консоль на довжині площадки , рівною 275 мм так як зазор між колоною і торцем ригеля 50 мм, а довжина планки поверх ригеля – 275 мм .

Розрахунковий згинальний момент сили Q відносно грані колони М=Q∙а,

де а = 50+275/2=187,5 мм

Тоді М=Q∙а=410,77∙0,1875=77,2 кНм

Коефіцієнт :

Необхідна площа перерізу поздовжньої арматури:

Приймаємо 3 22 А400С: .

Ці стержні приварюємо до закладних деталей консолі, на які встановлюємо і прикріплюємо на зварці ригель.

Поперечне армування консолі:

Мінімальна площа перерізу відігнутої арматури:

Приймаємо 4 8 А400С: .

Також потрібно встановити горизонтальні хомути. Хомути приймаємо двох віткові зі сталі класу А400С діаметром 8 мм, A_sw = 0,503 см².

Крок хомутів консолі вибираємо з умови норм – не більше 150 мм і не більшеh/4=500/4=125 мм.

Приймаємо крок s_w= 15 см.

Міцність консолі перевіряємо з умови:

де – коефіцієнт, що враховує дію поперечної арматури:

тут

- розрахунковий розмір полоси бетону, який визначається за виразом:

тут – довжина площадки передачі навантаження вздовж вильоту консолі, рівна

– кут нахилу розрахункової стиснутої смуги до горизонталі.

Тоді

Умова виконується.

Умова виконується. Таким чином, міцність похилої стиснутої смуги між навантаженням і опорою консолі забезпечена. Конструктивно приймемо, згідно попереднього розрахунку 4 8 А400С:

5. Розрахунок і конструювання центрально навантаженого фундаменту під колону.

5.1. Обчислення навантажень і зусиль

Бетон класу С20: γ_b2 = 0,9, f_cd = 11,5 МПа,f_ctk = 0,9 МПа.

Арматура класу А400С: = 365 МПа, Е_s = 2·10⁵ МПа.

H₁=1,3 м – глибина закладання фундаменту.

R₀=0,3 МПа – розрахунковий опір грунту.

Розрахункове навантаження від колони першого поверху з врахуванням: N₁=1527,87 кН.

Визначаємо нормативне значення навантаження на фундамент:

- середній коефіцієнт надійності по навантаженню.

5.2. Визначення розмірів плитної частини фундаменту.

Необхідна площа фундаменту:

Розміри сторони фундаменту в плані:

Приймаємо а=2,5 м.

Приймаємо b=2,5 м.

Отже, приймаємо розміри підошви фундаменту 2,5×2,5 м,

Визначаємо згинальний момент:

Згинальний момент який сприймає колона від двох ригелів:

Знаходимо момент який виникає в фундаменті від колони, з подібності трикутників:

Перевіряємо площу фундаменту на деформативність основи:

Перевіряємо умову:

Визначаємо висоту фундаменту:

де

Повна мінімальна висота фундаменту:

Висота фундаменту з умови зароблення колони в залежності від розмірів перерізу:

Із конструктивних міркувань, враховуючи необхідність надійного анкерування поздовжніх стержнів арматури при жосткому встановлені колони у фундамент, висоту фундаменту рекомендується також приймати не менше:

=12 мм – діаметр поздовжніх стержнів колони;

=5 см – зазор між торцем колони і дном стакану.

Приймаємо висоту фундаменту =60 см.

Мінімальна робоча висота першої сходинки:

Конструктивно приймаємо

Перевіряємо відповідність робочої висоти нижньої сходинки фундаменту:

Мінімальне поперечне зусилля , щосприймається бетоном:

Так як , то умова міцності виконується.

5.3. Розрахунок фундаменту на продавлювання

Перевіряємо міцність фундаменту на продавлювання по поверхні піраміди, обмеженої площинами, проведеними під кутом 45° до бокових граней колони:

де

– середнє арифметичне між параметрами верхньої і нижньої основи піраміди продавлювання в межах робочої висоти фундаменту:

Тоді

Умова проти продавлювання виконується.