Материал: Записка_начало5 (Автосохраненный)

В результате вычисления всех моментов инерции определяется искомый момент инерции :

Находится изгибная жесткость приведенного поперечного сечения с трещиной:

тогда,

значит,

следовательно,

Условие выполнено. Проверка по прогибам выполнена. Величина прогиба не превышает допустимую.

4. Расчёт и конструирование колонны

4.1 Расчёт ствола колонны

4.1.1 Сбор нагрузок

Расчёту подлежит колонна первого этажа крайнего ряда. Расчёт прочности производится в наиболее нагруженном месте, у обреза фундамента. Нагрузка на колонну с учётом её веса определяется от опирающихся на неё ригелей, междуэтажного перекрытия и покрытия.

Расчёт нагрузки на 1 м² междуэтажного перекрытия приведен в таблице 1. В таблице 2 сведён расчёт нагрузки на покрытие.

Таблица 2. Сбор нагрузок на 1 м² покрытия

Расчетная величина продольной силы от покрытия определятся по формуле:

- грузовая площадь колонны;

количество этажей;

собственная масса ригеля.

Определяется нагрузка от собственной массы ригеля:

Расчетная величина продольной силы от перекрытия определяется по формуле:

Определяется нагрузка от собственного веса колонны:

Полной расчетное значение продольной силы:

Расчетная величина продольной силы от длительнодействующей нагрузки:

4.1.2 Назначение материалов

Колонны изготавливаются из бетона класса B20(R_b = 11,5 МПа, R_bt = 0,95 МПа,E_b = 27500 МПа), продольная рабочая арматура класса А400 (R_s= 350 МПа, R_sc = 350 МПа), поперечная – Вр500 (R_sw= 415 МПа).

4.1.3 Расчетная схема и статический расчёт

Проверяется выполнение условия , условие выполнено. Следовательно, считаем колонну со случайным эксцентриситетом, защемленную в уровне обреза фундамента и шарнирно закрепленную в уровне середины высоты ригеля.

Рис. 13 Расчетная схема ствола колонны

Расчетная длина

4.1.4 Подбор сечения продольной арматуры колонны

Сечение колонны принимаем квадратное ( см рис 14)

рис.14 Схема поперечного сечения колонны

Площадь колонны определяется по формуле:

- минимальный коэффициент армирования.

(

Соответственно, сечение колонны принимаем квадратное со стороной:

Принимается .

Определятся площадь требуемой продольной арматуры в поперечном сечении ствола колонны:

По сортаменту арматуры конструктивно принимается 4Ø20 А400 ( = 12,57  см²).

Исходя из фактической площади принятой арматуры, вычисляется новое значение коэффициента , которое должно удовлетворять следующему условию:

Для сварки каркаса устанавливается поперечная арматура класса Вр500. При диаметре стержней продольной арматуры 20 мм, поперечные стержни из условия технической сварки принимаются d_w = 5 мм (= 19,6 мм²).

Шаг принимается:

Принимается шаг .

4.2 Расчёт и конструирование консоли колонны

4.2.1 Статический расчёт

Консоль рассчитывается на действие поперечной силы Q, передаваемой от сборного ригеля:

Для определения необходимо собрать нагрузку на 1 погонный метр ригеля, определить расчетный пролет ригеля

4.2.2 Конструктивный расчёт

Определяются размеры консоли:

- высота консоли по грани колонны принимается равной:

- высота консоли у свободного края принимается равной:

Консоль выполняется из того же материала что и ствол колонны, т. е. бетона В20, продольной арматуры – А400, поперечной Вр500.

- длина площадки передачи нагрузки ригеля на консоль.

Наименьший вылет консоли с учетом зазора между торцом ригеля и гранью колонны:

Вычисляется величина изгибающего момента в опорном сечении консоли (по грани консоли):

Рассчитываем площадь поперечного сечения продольной арматуры ребер:

, МПа

Принимаем по сортаменту арматуры 2Ø14 А400 ( = 3,08 см²).

Поперечная арматура консоли конструируется исходя из условий:

Следовательно, арматура конструируется в виде отогнутых стержней и горизонтальных хомутов по всей высоте консоли.

В этом случае шаг поперечной арматуры определяется из условий:

мм

Принимается поперечная арматура класса Вр500. При диаметре стержней продольной арматуры 16 мм, поперечные стержни из условия технической сварки принимаются d_w = 4 мм (= 12, 6 мм²).

Назначаем отгибы:

на 2 отгиба.

На 1 отгиб: . По сортаменту арматуры назначаем следующие отгибы: 2Ø16 А400.

Проверяем прочность бетона консоли у грани по наклонной сжатой полосе между силой Q и опорой.

Здесь:

Определяется - расчетная ширина наклонной сжатой полосы;

где - угол наклона расчетной сжатой полосы к горизонтали;

Проверяется условие:

Условие соблюдается, значит класс бетона и сечение консоли подобрано правильно.

5. Расчет стыка ригеля с колонной

5.1. Расчётная схема ригеля и стыка

Число пролётов равно 7, следовательно, расчётная схема – пятипролётная балка с равными пролётами (l₁=l₂=l₃=6 м), загруженная равномерно распределённой нагрузкой.

Рис.16 Расчётная схема ригеля