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*29840+0,1*16530)*5,95² = 143.03 кН*м

Напряжение в растянутой арматуре:

Поправочный коэффициент, учитывающий двухрядное расположение арматуры:

, где

x = *h₀ = 0,37*49 = 18,13 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 = 202-143 = 59 МПа

соответствующие приращение ширины раскрытия трещин при _l = 1

Ширина раскрытия трещин при совместном действии нагрузок:

a_crc,tot = 0,032+0,011= 0,043 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 = 55-4 = 51 см.

Рис 7 Схема соединения ригеля с колонной

Усилие растяжения в стыке:

Площадь сечения верхних стыковых стержней:

принимаем 228 A-II; A_s =12,32 см², которые пропускают через заделанные в колонны трубки диаметром 40 мм.

Требуемая длина сварных швов при k_f = ¼*d = ¼*28 = 7 мм, R_uf = 180 МПа

на один стержень при двусторонней приварке двух стержней приходится:

l_w = 43,8/(2*2) = 10,95 см, а с учетом непровара по площади принимаем l_w = 15 см, что больше l_{w min} = 5d = 5*2,8 = 14 см

Длина стыковочных стержней:

l = h_c+2l_w+2, где

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

l = 30+2*15+2*0,15 = 60,3 см.

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

площадь пластинки

толщина пластинки

принимаем t = 10 мм. 200x10

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 = 34/2+1 = 18 см

3 Расчет сборной железобетонной колонны

3.1 Определение нагрузок и усилий

Грузовая площадь от перекрытий и покрытия при сетке колонн 6 х 7.6 равна 45,6 м².

Высота и ширина сечения ригеля: h_p = 55 см, b_p = 20 см. При этих размерах масса ригеля на 1 м длины составит:

g_p = h_p*b_p*2500 = 0,55*0,2*25000 = 2750 Н/м,

а на 1 м² g_p^' = g_p/4,8 = 2750/4,8 = 572,9

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

Длина колонн второго – четвертого этажей:

l₀ = H_f = 4,2 м

Длина колонны первого этажа с учетом защемления колонны в фундаменте:

l₀ = H_1эт = (4,2+0,6)0,7 = 3,4 м.

Собственный расчетный вес колонны на один этаж:

второго – четвертого 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*4,2*25*1,1 = 18,5 кН

первого этажа:

G₀₁ = 0,4*0,4*4,8*25*1,1 = 21,2 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*45,6 = 459,65 кН*м

Нормативная длительная временная нагрузка:

N_ld = N_c+G_c = 459,65+18,5 = 478,15 кН

N_ld(4) = 478,15*4 = 1912,6 кН

Расчетная кратковременная нагрузка:

N_cd1 = 3*1,2 = 3,6 кН

N_cd = N_cd1*A_c = 3,6*45,6 = 164,16 кН

N_cd(4) = 164,16*4 = 656,6 кН

Полная нагрузка на колонну:

N = N_ld(4)+N_cd(4) = 1912,6+656,6 = 2569,2 кН