2.6 Расчет ригеля по раскрытию трещин

Ригель относится к третьей категории по трещиностойкости:

a_crc1 = 0,3 мм; a_crc2 = 0,4 мм

2.6.1 Расчет по длительному раскрытию трещин

Изгибающий момент в первом пролете от постоянной и временной нагрузок:

M_ld = (0,08*28770+0,1*16530)*4,75² = 89,23 кН*м

Напряжение в растянутой арматуре:

Поправочный коэффициент, учитывающий двухрядное расположение арматуры:

, где

x = *h₀ = 0,36*44 = 15,84 см;

a₂ = 3,7 см.

Ширина раскрытия трещин при

2.6.2 Расчет по кратковременному раскрытию трещин

a_crc = a_crc,1-a_crc,2+a_crc,3

Напряжение в растянутой арматуре при совместном действии всех нагрузок:

Напряжение в растянутой арматуре от постоянных и длительных нагрузок:

Приращение напряжений:

 = _s1-_s2 = 253-179 = 74 МПа

соответствующие приращение ширины раскрытия трещин при _l = 1

Ширина раскрытия трещин при совместном действии нагрузок:

a_crc,tot = 0,141+0,043= 0,184 мм < a_crc,2 = 0,4 мм, условие удовлетворяется.

2.7 Расчет стыка ригеля с колонной

Ригель опирается на консоли колонн (рисунок 7). Расстояние между центрами тяжести закладных деталей ригеля на опоре:

z = 50-4 = 46 см.

Рис 7 Схема соединения ригеля с колонной

Усилие растяжения в стыке:

Площадь сечения верхних стыковых стержней:

принимаем 222 A-III; A_s = 7,602 см², которые пропускают через заделанные в колонны трубки диаметром 40 мм.

Требуемая длина сварных швов при k_f = ¼*d = ¼*22 = 5,5 мм, R_uf = 180 МПа

на один стержень при двусторонней приварке двух стержней приходится:

l_w = 29,8/2*2 = 7,5 см, а с учетом непровара по площади принимаем l_w = 15 см, что больше l_{w min} = 5d = 5*2,2 = 11 см

Длина стыковочных стержней:

l = h_c+2l_w+2, где

 = 15 мм – зазор между торцом ригеля и колонной.

l = 30+2*15+2*7,5 = 75 см.

Расчет стыковой пластинки ригеля из стали марки В Ст.3кп2:

площадь пластинки

толщина пластинки

принимаем t = 6 мм. 200x6

Аналогичную пластинку принимаем на консоли колонны.

Длина швов прикрепления ригеля к спорной пластинке консоли при k_f = 10мм

, где

Т = Qf – сила трения;

f = 0,15 – коэффициент трения стали о сталь;

Q – максимальная поперечная сила по сочетанию схем загружения.

Длина шва с каждой стороны ригеля с учетом непровара:

l_w1 = l_w/2+1 = 22/2+1 = 12 см

3 Расчет сборной железобетонной колонны

3.1 Определение нагрузок и усилий

Грузовая площадь от перекрытий и покрытия при сетке колонн 4,8 х 6 равна 28,8 м².

Высота и ширина сечения ригеля: h_p = 50 см, b_p = 20 см. При этих размерах масса ригеля на 1 м длины составит:

g_p = h_p*b_p*2500 = 0,5*0,2*25000 = 2500 Н/м,

а на 1 м² g_p^' = g_p/4,8 = 2500/4,8 = 520,8

Сечение колонны предварительно принимаем b_c x h_c = 40 х 40 см.

Длина колонн второго – пятого этажей:

l₀ = H_f = 3 м

Длина колонны первого этажа с учетом защемления колонны в фундаменте:

l₀ = H_1эт = (3+0,6)0,7 = 2,52 м.

Собственный расчетный вес колонны на один этаж:

второго – пятого этажей:

G₀ = b_c*h_c*H_f*ρ*γ_f, где

b_c и h_c – размеры сечения колонны, м;

H_f – высота колонны, м;

ρ – плотность материала колонны;

γ – коэффициент надежности по материалу.

G₀ = 0,4*0,4*3*25*1,1 = 13,2 кН

первого этажа:

G₀₁ = 0,4*0,4*3,6*25*1,1 = 15,84 кН

Нормативная расчетная временная нагрузка:

N^'_cd = 2,64*1,3+2,25*1,1+0,521*1,1+3*1,2 = 10,08 кН/м

N_c = N^'_cd*A_c = 10,08*28,8 = 290,25 кН*м

Нормативная длительная временная нагрузка:

N_ld = N_c+G_c = 290,25+13,2 = 303,45 кН

N_ld(5) = 303,45*6 = 1820,7 кН

Расчетная кратковременная нагрузка:

N_cd1 = 3*1,2 = 3,6 кН

N_cd = N_cd1*A_c = 3,6*28,8 = 103,68 кН

N_cd(5) = 103,68*5 = 518,4 кН

Полная нагрузка на колонну:

N = N_ld(5)+N_cd(5) = 1820,7+518,4 = 2339,1 кН