Расчёт узла защемления колонны в фундаменте

Принимаем решение узла защемления колонны в фундаменте с применением железобетонной приставки из бетона класса В25, из которой выпущены четыре стержня из арматуры периодического профиля из стали класса А-ll

(R _a =280 МПа=28 кН/см²)

Вклеивание арматурных стержней в древесину осуществляется с помощью эпоксидно – цементного клея марки ЭПЦ-1.

Расчётные усилия:

N=(q_с.п.ⁿ+q_с.б.ⁿ)γ _f0.5Lb+р_с.к.γ _f =(0.53+0.063)0.9·0.5·15·6+2.48·0.9=26.25кН

М=18.49 кНм

Диаметр арматурных стержней: d_а=18 мм

Диаметр отверстия: d_отв=d_а+5=18+5=23 мм

Расстояние между осью арматурного стержня до наружных граней колонны не менее: а=2d_а=2·18=36 мм

При определении усилий в арматурных стержнях учитываем, что прочность бетона на смятие более прочности древесины.

Условия равновесия: ∑ N=0;

∑ М=0;

Значение коэффициента:

Значение коэффициента: k_н=1.22+ξ (1-1.22)=1.22+0.521(1-1.22)=1.335

Изгибающий момент от действия поперечных и продольных нагрузок

кНм

Значение относительного эксцентриситета:

м >

Следовательно, сечение колонны смято не по всей площади

Высота сжатой зоны бетона: м

Растягивающее усилие: кН

Требуемая площадь двух арматурных стержней: см²

где R _a =R _а /0.95=28/0.95=29.5 кН/см² – расчётное сопротивление арматуры

Площадь двух арматурных стержней: d_а=18 мм

см²> А_а^тр=2.44 см²

Расчётная несущая способность вклеиваемых стержней на выдёргивание:

Т=R_скπ (d_а+0.005) l ₁k_cn_a≥ N_a

где R_ск=2.1 МПа – расчетное сопротивление древесины скалыванию вдоль

волокон

l ₁=20d_а=20·18=360 мм – длина заделки стержня

Т=2.1·3.14(0.018+0.005)0.36·0.8·2=87.4 кН > 71.88 кН.

Следовательно, несущая способность соединения достаточна.

1.Приняв ширину анкерной полосы равной ширине колонны, определяем требуемую толщину:

Конструктивно принимаем толщину

2. Усилие в наклонных типах

Требуемая площадь наклонных тяжей

Принимаем тяжи диаметром 27 мм, для которых

3.Конструктивная длина уголка

0.005м-зазор между колонной и тяжом

Нагрузка на уголок: кН/м

Изгибающий момент в уголке:

Требуемый момент сопротивления:

Принимаем равнополочный уголок с и

Момент сопротивления уголка:

прочность уголка обеспечена.

4.Размеры уширения колонны внизу.

Расчетное сопротивление древесины смятию под углом 45: с учетом коэффициента условий работы ;

Площадь смятия древесины под уголком:

Напряжения смятию:

Принимаем ширину уширения колонны равной трем толщинам досок после фрезерования , что достаточно для размещения уголка под углом 45, т.к.

С учетом принятых уширений получим высоту сечения колонны понизу:

Высоту накладок, учитывая конструктивное решение узла и расположение под углом 45, принимаем равной высоте сечения колонны плюс 150 мм.

Принимаем l_накл=800 мм

5.Проверка прочности на скалывание в плоскости приклейки досок-накладок, на которые опираются уголки. Среднее по площадке скалывания расчетное сопротивление скалыванию:

;

Напряжения скалыванию: