Черт. 78. К примеру расчета 51

По табл. 28, задаваясь диаметром анкеров 16 мм, при классе бетона В30и анкерах из арматуры класса А-IIIнаходимl= 0,49, тогда

Принимаем по два анкера в каждом ряду диаметром 18 мм (A_an = 509 мм²). Проверим необходимое значениеA_anпри коэффициентеl, соответствующем принятому диаметру 18 мм, т. е. приl= 0,46:

Оставляем по два анкера диаметром 18 мм. Располагаем анкера на минимальном расстоянии один от другого в горизонтальном направлении, равном 5d= 5 ×18 = 90 мм (см. п. 5.111). Расстояния между анкерами в вертикальном направлении (т. е. в направлении сдвигающей силыQ), равные 140 мм > 7d= 7×18 = 126 мм, также удовлетворяют требованию п. 5.111.

Определим толщину пластины закладной детали. Поскольку фасонка, передающая отрывающую силу на закладную деталь, располагается посредине расстояния между вертикальными рядами анкеров, толщину пластины определим из расчета на прочность пластины как консольной балки с вылетом 35 мм (см. черт. 78) на действие растягивающего усилия в одном анкере, равного:

= 36,6 кН.

Ширину консольной балки принимаем b =80 мм. Расчет производим из условияМ £ R_yW,гдеМ = 36600×35 = 1×280000 H×мм, ,

откуда = 21,2 мм.

Принимаем пластину из полосовой стали толщиной 22 мм, при этом выполняются условие (218):

0,25 = 0,25 = 12,6 мм < 22мм и требования любого вида сварки стержней втавр (см. табл. 52): 0,75d= 0,75×18 = 13,5 мм < 22 мм.

Определим минимально допустимую длину анкеров без усилений по формуле (316) с учетом п. 5.112. Для этого вычислим коэффициентd₃:

Значение R_bпринимаем с учетомg_b2= 1,1, поскольку нагрузка на закладную деталь вызвана только ветровой нагрузкой, т. е. R_b= 19 МПа.

Для определения коэффициентов w_anиDlвычислим максимальное и минимальное напряжения бетона в пределах длины анкера. Для этого вычислим приведенные площадь A_redи момент инерцииI_redсечения колонны, принимая по черт. 78, бА_s = А¢_s =1232 мм (2Æ28):

А_red = bh + 2А_s(a‑ 1) = 400×400 + 2×1232 (6,9 ‑ 1) = 174,5×10³мм²;

I_red = +2А_s(a‑ 1)(0,5h ‑ a)² =

= + 2× 1232 (6,9 ‑ 1) (0,5× 400 ‑ 50)² = 2460 × 10⁶мм⁴

здесь = 6,9.

Максимальное напряжение бетона в конце анкера длиной l_a=300 мм (т. е. на расстоянииу =300 + 22 -400/2 = 122 мм от центра тяжести сечения):

=

=6,31 + 1,98 = 8,3 МПа < 0,75 R_b= 14,3 МПа.

Минимальное напряжение бетона в начале анкера, т. е. приу = ‑ 22 = 178 мм:

=

= 3,42 МПа < 0,25 R_b= 4,75 МПа.

Поскольку анкер не расположен полностью в зоне с напряжением от 0,25R_bдо 0,757R_b, определим длину части анкераа,расположенную в этой зоне:

Тогда, согласно формуле (317),

Dl_anопределяем аналогичноw_anс заменой коэффициентов 0,7 и 0,5 соответственно на 11 и 8 (см. табл. 44):

Допустимая длина анкера равна:

Учитывая, что площадь A_anпринята с запасом, уточняемl_an:l_an= 305= 292 мм.

Принимаем длину анкера l_a= 300 мм.

Проверим бетон на выкалывание.

Поскольку все анкера растянуты и не имеют усилений, расчет производим из условия (222). Определим площадь проекции поверхности выкалывания а_h с учетом смещения наклонной грани на 2e_o= 2×100 = 200 мм. При h =l_a= 300 мм

A_h =(420‑ 200 + 2 ×300) 400=32,8×10⁴мм².

Так как сила Nприложена в центре тяжести площади A_h, e_h1 = е_h2= 0,d₁= 0,5 (как для тяжелого бетона).

По формуле (221) получим

d₂=1 + 0,2 =1 + 0,2= 1,145.

Поскольку l_a = h, R_sА_ап,а (l_a ‑ h)/l_an= 0. Учитывая, чтоg_b2= 1,1, R_bt =1,3 МПа.

d₁d₂A_hR_bt = 0,5 ×1,145× 32,8 × 10⁴× 1,3 =244300 Н > N = 150 кН.

Проверим условие (222) при h =200 мм < l_a. Так как на расстоянииhот пластины поверхность выкалывания пересекает только две пары анкеров,

A_an1= 1018 мм²(4Æ18);

А_h =(420‑ 200 + 2 ×200) 400 = 24,2×10⁴мм²,

d₁d₂A_hR_bt + R_sА_ап,а=

=0,5 × 1,145 × 24,2 × 10⁴× 1,3 + 365 × 1018=

= 304 × 10³ Н > N = 150 кН.

Поскольку с уменьшением hнесущая способность бетона на выкалывание повышается, расчет при меньших значенияхhне производим.

Проверим условие (222) при значении h,равном высоте сечения колонны, т. е.h= 400 мм, без учета площади, расположенной между анкерами [(420‑ 200) 90 = 19800 мм²]:

А_h =(420‑ 200 + 2 ×400) 400‑ 19800 = 388 000 мм²> 328000 мм²,

т. е. площадь А_hпревышает площадь, вычисленную приh =300 мм. Следовательно, прочность бетона на выкалывание обеспечена.

РАСЧЕТ СТЫКОВ СБОРНЫХ КОЛОНН

3.111.Стыки колонн, выполняемые ванной сваркой выпусков продольной арматуры, расположенных в специальных подрезках, при последующем замоноличивании этих подрезок (см. п. 5.90) рассчитываются для двух стадий работы:

1-я до замоноличивания стыка — на нагрузки, действующие на данном этапе возведения здания; при определении усилий такие стыки условно принимаются шарнирными;

2-я после замоноличивания стыка ¾на нагрузки, действующие на данном этапе возведения здания и при эксплуатации; при определении усилий такие стыки принимаются жесткими.

3.112.Расчет незамоноличенных стыков колонн, указанных в п. 3.111 (черт. 79), производится на местное сжатие бетона колонны центрирующей прокладкой из условия (196) с добавлением в его правую часть усилия, воспринимаемого арматурными выпусками и равного:

N_out =0,5jR_sc A_s (229)

где j ¾коэффициент продольного изгиба для выпусков, определяемый в соответствии со СНиПII-23-81 (табл. 72) при расчетной длинеl_o, равной фактической длине свариваемых выпусков;

А_s ¾площадь сечения всех выпусков.

При этом значение R^*_b,locумножается на коэффициентy_loc = 0,75, учитывающий неравномерность распределения нагрузки под центрирующей прокладкой, а за расчетную площадьА_loc2принимается часть площади сечения торца колонны A_efв пределах контура сеток косвенного армирования размерами, не превышающими соответствующих утроенных размеров площади смятия А_loc1.

За площадь А_loc1принимается площадь центрирующей прокладки или, если центрирующая прокладка приваривается при монтаже к распределительному листу (см. черт. 79), площадь этого листа. При этом его учитываемые размеры не должны превышать соответствующих размеров площади A_ef,а толщина листа должна быть не менее 1/3 максимального расстояния от края листа до центрирующей прокладки.