Определение изгибающих моментов колонны от расчётной нагрузки

 

Находим при вычисленных размерах ригеля 50х15 см и сечении колонны 30х30.

Отношение погонных жесткостей, вводимых в расчёт.

 

 

Определяем максимальные моменты колонны при загружении 1+4 без перераспределения моментов. g=27,96 , временная , длительная , кратковременная

При длительной нагрузке кНм;  кНм.

При полной нагрузке  кНм.

 

 кНм

 

Разность абсолютных значений опорных моментов в узле рамы от длительных нагрузок  кНм, от полной нагрузки  кНм.

Изгибающие момента колонны подвала от длительных нагрузок кНм, от полной кНм

Изгибающие момента колонны 1-го этажа от длительных нагрузок кНм, от полной кНм

 

Расчёт прочности колонны первого этажа

 

кН;  кНм, кНм

Задаёмся j=1, m=0,025. Предварительно определяем сечение колонны

 

см²

 

Сечение колонны принимаем 30х40 с площадью поперечного сечения 900 см^2. Рабочая высота сечения см

Эксцентриситет силы

 

 см, случайный эксцентриситет

 см.

см. Для расчёта принимаем е=7,07 см.

 

Момент относительно растянутой арматуры

- при длительной нагрузке

 

 кНм

 

- при полной нагрузке

 

 кНм

 

Определяем гибкость колонны при радиусе инерции

 

>14 см

 

Для вычисления критической силы находим

 

- для тяжёлого бетона

 

d<d_min ®принимаем d=0,24

 

;

m=0,025

 

Вычисляем критическую силу по формуле

 

 

Вычисляем коэффициент h

 

 см

 

Определяем граничную высоту сжатой зоны

 

>

где

>

 

Определяем площадь армирования

 

 

Принимаем 4Ø25 А_s=19,63 см²

Коэффициент армирования  для расчёта брали μ=0,025

→ решение можно считать найденным.

Поперечную арматуру принимаем d=8 мм.

 

Расчёт консоли колонны

 

Размеры площадки консоли колонны определяются от опорного давления ригеля и составляет Q=202,8 кН.

Рис. 5 К расчёту консоли колонны

 

Принимаем l=20 см, при b_р=15 см.

 

=14,5

 

Вылет консоли с учётом зазора принимаем l₁=25 см

 

 

Высоту сечения консоли у грани колонны принимают равной , при угле наклона сжатой грани g=45° высота консоли у свободного края . Рабочая высота сечения консоли . Поскольку ®консоль короткая.

Рассчитываем армирование консоли. Консоль армируется продольной и поперечной арматурой. Изгибающий момент у грани колонны кНм. Расчётный изгибающий момент принимаем на 25% больше  кНм.

Для определения площади продольной арматуры находим

 

α_m=

 

Из таблицы находим η=0,963

 

А_s=  см²

 

Принимаем 2Æ16 АIII с  см²

Консоль армируют горизонтальными хомутами Æ6 АI с  см², с шагом S=10 см (при этом см и ) и отгибами 2Æ16 AIII A_s=4,02 см².

Проверяем прочность сечения консоли по условию

 

;

;

.

®прочность обеспечена.

 

Расчёт стыка колонны

 

Рассчитываем стык колонны между первым и вторым этажом. Колонны стыкуют сваркой стальных листов между которыми устанавливаются при монтаже центрирующая прокладка толщиной 5 мм. Расчётное усилие в стыке принимаем по усилиям второго этажа N=642,73 кН. Концы колонны усиливают сварными сетками косвенного армирования, т.к. продольная арматура колонн в зоне стыка обрывается. Сварные сетки из арматуры класса АI d_s=6 мм. Количество сеток не менее 4-х штук.

Находим коэффициент косвенного армирования

 

 

где - соответственно количество стержней, площадь сечения и длина стержня вдоль осей х и у (т.е. в продольном и поперечном направлении)

Назначаем размеры ячеек сетки колонны. При размерах сечения  шаг сеток должен удовлетворять соотношению . При  шаг ( мм.) принимаем равным s=55 мм. Число стержней , длина стержня (считая выступы по 10 мм) равна  при этом см². площадь сечения одного стержня d=6мм  см², при шаге s=10см=100 мм косвенный коэффициент армирования равен:

 

Рис. 6 Конструкция стыка колонны

 

Коэффициент эффективности косвенного армирования  где

 

®

 

Приведённая призменная прочность бетона

 

 

Площадь сечения смятия площадки (пластинки) определяется из условия прочности на смятие

 

® см².

 

Для квадратной пластинки см, принимаем пластинку размером 8х8х0,5 см.