Расчет и конструирование несущих железобетонных и каменных конструкций многоэтажного здания (плиты, ригеля, колонны, фундамента, простенка, стены подвала), страница 10

Предполагая отсутствие промежуточных стержней при а = а/ = 0,15h, по таблице 26 и 27 [7]; находим: φb= 0,92; φsb = 0,92 из условия 119 [7]; находим, принимая в первом приближении принимая в первом приближении φb=  φsb =0,92;

N ≤φ(Rb ·A+Rsc ·As.tot), здесь

Отсюда:

αs=0,27 < 0,5

Находим суммарную площадь арматуры:

По сортаменту окончательно принимаем:4Ø40А-III(А300)+2Ø36А-III(А300)+2Ø32А-III(А300).     (As. = 50,24+20,36+16,08)=86,68см2

Получаем переармирование на 2,1%, что соответствует нормам.

3.1 Поперечное армирование колонны

Колонна армируется сварным пространственным каркасом.

Наибольший диаметр продольных стержней 40мм.

По условиям технологии контактной сварки диаметр поперечных стержней в этом случае dsw = 12мм.

Шаг поперечных стержней в сварных каркасах сжатых элементов согласно п.5.22 [11] при Rsc < 400МПа не более 20d = 20x4= 80см и не более 500мм во всех случаях:    

s = 80см > 50см.

Принимаем для конструирования s = 500мм

3.2. Расчет консоли колонны

Нагрузкой на консоль колонны является нагрузка, передаваемая ригелем, которая из расчета ригеля равна Q = 1022 кН.

Ширину консоли b = 80см принимаем по ширине колонны.

Вылет консоли 1 = 25см.

Угол наклона сжатой грани консоли к горизонтали  Ө = 45°.

Консоль изготавливается совместно с колонной соответственно из бетона того же класса.

По формуле определяется длина площадки опирания балки на консоль:

расчетное сопротивление бетона местному сжатию,

ψ= 0,75 - коэффициент, учитывающий неравномерное давлений ригеля на опорную консоль,

bbm - ширина ригеля.

Расчетная длина площадки опирания не превышает фактической длины площадки опирания (25 - 5=20см).

Эксцентриситет ригеля относительно грани колонны определяем по формуле:

Определяем высоту консоли по формуле:

где:  ho => должна быть не менее

Принимаем h = 90см. Тогда высота свободного края

hкрая= h - ℓконс · tg45° = 90 - 25 ·1,0 = 65см > l/3h = 1/3 ·90 = 30 см.

Площадь  сечения  продольной  арматуры  консоли  подбирают по изгибающему моменту у грани колонны, увеличенному на 25% по формуле:

М = 1,25 ·Q ·a = 1,25 ·1022 ·0,15 = 192 кН ·м.

Определяем требуемую площадь арматуры:

По сортаменту принимаем 2Ø25 А-III(А300) с (Аs=9,82см ).

Поскольку h= 90см > 2,5 ·а = 2,5 ·15 = 37,5см, то согласно с п.5.27 [10] консоль армируется горизонтальными хомутами.

Согласно п.5.27 [11] шаг хомутов принимаем

При двухветвевых хомутах диаметром 12мм имеем:

Asw= asw · n = 1,131 · 2 = 2,262см2, тогда

Рис.18 К расчету консоли колонны.

Прочность консоли по наклонной сжатой полосе между грузом и опорой проверяем по условию 85 [11]:

Q ≤0,8 ·Rb ·b ·ℓоп ·sin2θ · (l+5α ·μsw) =

=0,8 ·17,55(100) · 80 ·20 ·1,1 2· (1+5 · 6,45 · 1,9·10-3)= 2619,3 кН > 1022 кН, т.е. прочность консоли по поперечной силе обеспечена.

Из условия 209 [7] с учетом 210 [7] определим площадь сечения продольной арматуры консоли:

По сортаменту принимаем 2Ø25 А-III с (Аs=9,82см ), т.е. изгибаемая и продольная арматура в консоли получилась одного диаметра.

3.3. Расчет стыка колонны подвала с колонной 1-го этажа

А. Расчет в стадии эксплуатации.

Нагрузка на стык равна:

В соответствии с п.5.24 [11] принимаем размеры сечения по осям крайних стержней сеток в бетоне колонны.

Aef = bxh = 40х40см;    ho = 62см.

Сетки косвенного армирования из стержней класса A-III диаметром 12мм расположены шагом s = 60мм как в бетоне колонны, так и в бетоне замоноличивания (см. рис.19).

Определим расчетные сопротивления бетона колонны и бетона замоноличивания с учетом усиления соприкасающихся торцов в стыке колонн сетками косвенного армирования.

Для бетона колонны определяем:

А = 64 · 64= 4096 см2

пх=11; х = 62см; пу=11; у = 62см; Asx = Asy = 1,131см2

По формуле 49 [10]:

Рис.19 К расчету соединения колонн.

По формуле 51 [11]:

Коэффициент эффективности косвенного армирования, определяемый по формуле 50[11]: