Высоту сечения консоли у грани колонны принимают равной
, при угле наклона сжатой грани g=45° высота консоли у свободного края . Рабочая высота сечения консоли . Поскольку ®консоль короткая.Рассчитываем армирование консоли. Консоль армируется продольной и поперечной арматурой. Изгибающий момент у грани колонны
кНм. Расчётный изгибающий момент принимаем на 25% больше кНм.Для определения площади продольной арматуры находим
αm=
Из таблицы находим η=0,963
Аs=
см2Принимаем 2Æ16 АIII с
см2Консоль армируют горизонтальными хомутами Æ6 АI с
см2, с шагом S=10 см (при этом см и ) и отгибами 2Æ16 AIIIAs=4,02 см2.Проверяем прочность сечения консоли по условию
; ; . ®прочность обеспечена.4.6 Расчёт стыка колонны
Рассчитываем стык колонны между первым и вторым этажом. Колонны стыкуют сваркой стальных листов между которыми устанавливаются при монтаже центрирующая прокладка толщиной 5 мм. Расчётное усилие в стыке принимаем по усилиям второго этажа N=642,73 кН. Концы колонны усиливают сварными сетками косвенного армирования, т. к. продольная арматура колонн в зоне стыка обрывается. Сварные сетки из арматуры класса АIds=6 мм. Количество сеток не менее 4-х штук.
Находим коэффициент косвенного армирования
где
- соответственно количество стержней, площадь сечения и длина стержня вдоль осей х и у (т.е. в продольном и поперечном направлении)Назначаем размеры ячеек сетки колонны. При размерах сечения
шаг сеток должен удовлетворять соотношению . При шаг ( мм.) принимаем равным s=55 мм. Число стержней , длина стержня (считая выступы по 10 мм) равна при этом см2. площадь сечения одного стержня d=6 мм см2, при шаге s=10 см=100 мм косвенный коэффициент армирования равен:Коэффициент эффективности косвенного армирования
где
®Приведённая призменная прочность бетона
Площадь сечения смятия площадки (пластинки) определяется из условия прочности на смятие
® см2.Для квадратной пластинки
см, принимаем пластинку размером 8х8х0,5 см.4.7 Расчёт стыка ригеля с колонной
Рассматриваем вариант бетонированного стыка ригеля с колонной, в этом случае изгибающий момент на опоре воспринимается соединительными стержнями в верхней растянутой зоне и бетоном, заполняющим полость между торцом ригеля и колонной. Принимаем для замоноличивания бетон класса B40, стыковые стержни из арматуры АII. Изгибающий момент ригеля на грани колонны М=235,51 кН. Ригель сечением 50х15 см, рабочая высота сечения
.αm=
Из таблицы находим η=0,725. Площадь сечения стыковых надопорных стержней
Аs=
см2Принимаем арматуру 4Æ32
см2.Определяем длину сварных швов стыковых стержней к закладным деталям ригеля. Усилие растяжения в стыке равно:
кН.Требуемая суммарная длина сварных швов при высоте катета сварного шва
мм, где – диаметр стыковых стержнейРасчётное сопротивление сварных швов
составитгде 1,3 вводится для обеспечения надёжной работы сварных швов в случае перераспределения опорных моментов вследствии пластических деформаций. При 4-х стыковых стержнях и двусторонних швах длина каждого шва составит:
смКонструктивное требование
см, принимаем .Находим длину стыковых стержней (складывается из размера сечения колонны, двух зазоров между колонной и торцами ригелей и 2-х длин сварных швов).
см.Закладная деталь приваривается к верхним стержням каркаса при изготовлении арматурных каркасов. Приняв ширину закладной детали равной ширине ригеля 150 мм и расчётное сопротивление металла растяжению
, находим её толщину. см, принимаем толщину при этом площадь пластины равна см2.Длина закладной детали принимается из условия приварки верхних и нижних опорных стержней каркасов и не менее
см, принимаем см.5. Расчёт и конструирование отдельного железобетонного фундамента
Фундамент для колонны принимаем сборный, стаканного типа. Размеры фундамента принимаем в зависимости от геологических условий места строительства в разделе «Расчёт оснований и фундаментов»
Принимаем бетон класса B20, арматуру класса АIII.
Высота фундамента составляет
, размеры квадратного фундамента в плане 2,7х2,7 м.Рабочая высота сечения
м.Давление на грунт от расчётной нагрузки по II ГПС составляет
кПа.Определяем изгибающие моменты в сечениях
кНм.