Возведение пятиэтажного жилого здания с пристройкой двухэтажного кафе, страница 12

Расчет по металлу шва выполняется по формуле

а расчет по границе сплавления по формуле:

В указанных формулах приняты обозначения:

Rwf- расчетное сопротивление швов срезу по металлу шва,

R_wz - расчетное, сопротивление угловых швов срезу по границе сплавления; принимаются в соответствии с рекомендациями.

γ_fw и γ_wz - коэффициенты условий работы шва, принимаются равными единице.

γ_с - коэффициент условий работы элементов конструкции;

β_fи β_z - коэффициенты, учитывающие глубину проплавления шва и границы сплавления в зависимости от условий сварки, принимаемые при сварке элементов с пределом текучести а<530 МПа при σ>530МПа независимо от вида сварки, положения шва и диаметра сварочной проволоки β_f=0,7 и β_z=1,0;

k_f - катет шва, принимаемый не более минимальной толщины свариваемых деталей,

1,25 - коэффициент, учитывающий развитие пластических деформаций в сварном соединении. Окончательная длина швов принимается на 10мм больше, чем максимальная, полученная по формулам.

Определяется длина соединительной пластины

где δ - зазор между торцом ригеля и колонной, принимаемый не менее 50мм, для удобства бетонирования стыка. Минимальная ширина соединительной детали в месте прикрепления к закладной детали колонны

Расчет стыка ригеля с колонной

Исходные данные.Запроектировать стык ригеля с колонной с ограниченно воспринимаемым моментом при следующих данных. Ригель с подрезкой. Бетон класса В20, R_b=11,5МПа, коэффициент условий работы γ_Ь2= 0,9. Момент, передаваемый в узле 55кНм, материал соединительной пластины сталь С235, (ВСтЗпс), толщина листа 10-20мм R_y= 230 МПа, сварка производится электродом Э42. Высота ригеля у опоры h = 450мм, рабочая высота ригеля h₀=h-a = 450*50=400мм, рабочая верхняя арматура ригеля 2Ø16 А-111, A_s= 4,02см².

Определяем относительную высоту сжатой зоны бетона по формуле:

Находим коэффициент η и вычисляем высоту сжатой зоны η=0,97,

х=0,059*40=2,36см.

Плечо пары сил Z_a=0,97*0,4=0,388м=38,8см.

Растягивающее усилие, действующее на соединительную пластинку,определяется согласно формуле:

Рабочая площадь «рыбки» определяется по формуле:

Задаемся толщиной пластины δ=10мм и вычисляем ее ширину

Принимаем размеры сечения «рыбки» 10х62мм.

Рассчитываем длину сварных швов, прикрепляющих «рыбку» к закладной детали ригеля, по металлу шва по формуле:

Здесь

Минимальная длина швов, исходя из прочности швов по границе сплавления, по формуле при R_wz = 160 МПа; γ_wz = 1; у_с = 1; β_z = 0,7,k_f = 0,6см.

При прикреплении пластины двумя фланговыми швами расчетная длина шва с каждой стороны должна быть не менее

Определяем длину лобового шва, прикрепляющего «рыбку» к закладной пластине колонны. При параметрах сварного шва из предыдущего расчета его длина будет равна большему из полученных ранее значений, т.е. l_шв=24см. Тогда необходимая расчетная длина шва должна быть не менее l_шв+ 1см, т.е. 25см.

Окончательно принимаем длину шва l_шв = 25см.

По формуле определяется длина соединительной пластины

Ширину соединительной пластинки в месте примыкания к колонне принимаем не менее длины лобового шва, т.е. b_пл=25см.

Расчетное сечение рыбки, обеспечивающее передачу опорного момента в 55кНм было определено выше и составляет 10x62 мм.

6. Конструирование ригеля

Ригель армируется двумя плоскими сварными каркасами с продольной рабочей арматурой в пролете 4Ø25 А-Ш. В целях экономии арматуры два стержня Ø25 обрываются в пролете в соответствие с эпюрой изгибающих моментов, а два других Ø25 доводятся до опоры.

Изгибающий момент, воспринимаемый ригелем с арматурой 4Ø25 А-Ш и h_o = 55 см, определяется по формуле:

где

Определяем изгибающий момент, воспринимаемый сечением ригеля с арматурой 2Ø25, A_s=9,82см², ho=56см.

Построение эпюры материалов в ригеле

Построение эпюры материалов в ригеле будем проводить графоаналитическим способом, для чего в масштабе построим эпюру моментов от расчетной нагрузки, а затем определим координаты точек теоретического обрыва (ТТО) стержней.

Вычисляем координаты эпюры моментов ТТО, в середине пролета и координаты нулевых точек.