5.10. Расчет стыка колонн.

Стык такого типа должен рассчитываться для 2-х стадий:

-до замоноличива­ния как шарнирный на монтажные (постоянные) нагрузки

-после замоноличи­вания как жесткий с косвенным армированием на эксплутационные (полные) нагрузки.

Рассмотрим устройство стыка на третьем этаже, где действует продольная сила:

-от полных нагрузок кН,

-от постоянных нагрузок кН

Для осуществления этого стыка в торцах стыкуемых звеньев колонн в местах расположения продольных стержней устраивают подрезки.

При расчете стыка до замоноличивания усилие от нагрузки воспринима­ется бетоном выступа колонны, усиленным сетчатым армированием ( ) и ар­матурными выпусками, сваренными ванной сваркой ( ). Поэтому условие прочности стыка имеет вид:

где A_c0 – площадь смятия, принимаемая равной площади центрирующей про­кладки или площади листа;

j₁ – коэффициент продольного изгиба выпусков арматуры;

A_s.tot – площадь сечения всех выпусков арматуры;

f_cud,eff – приведенная призменная прочность бетона.

Размеры сечения подрезки прини­маем (b₁ х h₁) = 10 x 10 см., с₁=15мм, с₂=10мм

Тогда площадь части сечения, ограниченная осями крайних стержней сетки косвенного армирования:

Центрирующую прокладку и распределительные листы в торцах колонн назначаем толщиной 2 см, а размеры в плане: центрирующей площадки - 13.5x13.5 не более 1/3 ширины сечения колонны=55/3=18.33cм, распределительных листов - 28 ´ 28 см.

За площадь смятия A_c0, принимаем площадь распределительного листа, поскольку толщина листа 20 мм превышает 1/3 расстояния от края листа до цен­трирующей прокладки

( см), то есть A_c0 = 28 × 28= 784 см².

Принимаем A_c1 = A_eff = 2380 см².

Коэффициент, учитывающий повышение прочности бетона при смятии:

При

Сварные сетки конструируем из проволоки Æ 5 S500 c f_yd=417 МПа и A_sx = A_sy = 0.2см². Размеры ячеек S=65 мм сетки должны быть не менее 45 мм, не более 1/4 × b_с =550/4=137,5мм и не более 100 мм. Шаг сеток следует принимать не менее 60 мм, не более 150 мм и не более 1/3 стороны сечения. В каж­дом направлении сетки число длинных стержней - 5, коротких - 4.

Расчет­ная длина длинных стержней 52 см, коротких – 26 см.

Коэффициент косвенного армирования:

ρ_{xy .}

Коэффициент эффективности косвенного армирования:

j_о = =

где y =

Значение f_cud,eff определяем по формуле:

Где φ_s= =

Тогда

Для вычисления усилия N_Rd2 определяем радиус инерции арматурного стержня диаметром

14 мм:

i = d/4 = 14/4 = 0.35 см;

-расчетная длина выпусков арматуры, равная длине выпусков арматуры: l₀ = l = 30 см;

-гибкость выпусков арматуры: l₀/i = 30/0.35 = 85.7;

Коэффициент продольного изгиба арматуры: j₁ = 0.5099;

Усилие, воспринимаемое выпусками арматуры:

Предельная продольная сила, воспринимаемая незамоноличенным сты­ком:

=633.3 +141.79 =775.09 кН < 1097 кН.

Таким образом, прочность колонны в стыке до замоноличивания меньше усилий, вызванных нагрузкой в стадии эксплуатации. Проверку прочности стыка в стадии эксплуатации нужно производить, так как добавится еще прочность замоноличенного бетона.

Рис. 5.3. К расчету тыка колонн между собой.