Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования 


Мы поможем в написании ваших работ!



ЗНАЕТЕ ЛИ ВЫ?

Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования



Определение сочетаний расчетных усилий в сечении 6 – 6 колонны по оси А


Таблица 3


 

 

Сочетания усилий

 

Загружения

Расчетные усилия (силы – в кН; моменты – в кН∙м)

N M Nl Ml
    N Mmax   1, 4, 5, (6, 8, 10), 14   385,91+1,0·0+1,0·0+ +0,9[0,7(522,41+0)+ +0,85·0]+0,7·0=715,03   −5,78+1,0·2,85+1,0·184.07 + +0,9[0,7(−15,72+113,21)+ +0,85·82,99]+ 0,7·1,22= =306,90     385,91     −5,78+1,0·2,85= =−2,93
    N Mmin   1, 2, 3, (7, 9, 11), 15   385,91+1,0·63,35+ +1,0[0,7(131,78+0)+0,85·0]+ +0,9·0+0,7·27,14= 560,51 −5,78−1,0·5,39− − 1,0[0,7(140,61+92,87)+ +0,85·82,99] − −0,9·160,65−0,7·2,31 = =−391,35     385,91+1,0·63,35= = 449,26   −5,78−1,0·5,39= =−11,17
    Nmax  Mmax (Mmin)   1, 2, 3, (6, 11), 15   385,91+1,0·63,35+ +1,0[0,85(522,41+0)]+ +0,9·27,14+0,7·0=917,74   −5,78−1,0·5,39− −1.0[0.85(15,72+82,99)]− −0,9·2,31−160,65· 0,7 = =−209,61     385,91+1,0·63,35= = 449,26     −5,78−1,0·5,39= =−11,17
    Nmin  Mmax (Mmin)   1, 4, 5, (8, 12), 14     385,91   −5,78+1,0·2,85+1,0·184.07+ +0,9[0,85(113,21+48,25)]+ +0,7·1,22=305,51     385,91     −5,78+1,0·2,85= =−2,93

 

 


 

 

 

 

Рис. 29. К расчету площади сечения продольной арматуры в колонне:

а – схема усилий в расчетном сечении и расположение продольной арматуры;

б  – к расчету арматуры А sлна комбинацию усилий N min   и M max; в – к расчету армату- ры А sп  на комбинацию усилий N и M min; г  – к проверке арматуры А sп и А sл на комби- нацию усилий N и M max  ; д  – к проверке арматуры А sп  и А sл на комбинацию усилий N max и M min


 

 

Определим сначала площадь сечения продольной арматуры со стороны менее растянутой грани (слева) при условии симметричного армирования от действия расчетных усилий в сочетании   N min    и   М max   :   N =385,91  кН, М =305,51 кН·м; N l = 385,91 кН, М l   = − 2,93 кН·м.

Расчетная длина подкрановой части колонны при учете нагрузок от кранов равна l 0 = 12,375 м (см. табл. 1). Так как l 0/ h = 12,375/0,7= 17,7 > 4, то расчет производим с учетом прогиба элемента.

Находим случайный  эксцентриситет:   e a =  h / 30 = 700/30 = 23,3 мм; е а = l / 600 = 8250/600 = 13,75 мм; е а = 10 мм; принимаем наибольшее значение е а =  23,3 мм. Вычисляем эксцентриситет е 0 = M / N = 305,51/385,91 = 0,792 м =

=792 мм.

Поскольку е 0 = 792 мм > е а = 23,3 мм, то оставляем для расчета е 0 = 792 мм. Согласно п. 3.54[7] определяем коэффициент η.

 

Для этого находим:

'


M   = M + N h 0 - a

1               2


= 305,51 + 385,910,65 - 0,05 = 421,3

2


кН·м;


 


M 1 l


= M l


+ N l


h 0 - a

'
2


= -2,93 + 385,910,65 - 0,05 = 112,8

2


кН·м;


φ l   = 1 + M 1 l   / M 1 = 1 + 112,8/421,3 = 1,268.

Так как е 0 / h = 792 / 700 = 1,131 > 0,15, принимаем δ е = 1,131.

С учетом напряженного состояния сечения (большой эксцентриситет при больших размерах сечения) возьмем для первого приближения коэффициент армирования μ = 0,008, находим   μα = 0,008·6,667= 0,0533, где α =E s /E b =

=200000/30000 = 6,667.

По формуле (3.89)[7] определим жесткость D:

 

Отсюда

тогда:

 


 

М η   = М η = 305,51 ·1,118 = 341,7 кН·м.

Необходимую площадь сечения симметричной арматуры определим со- гласно п.3.57[7]. Для этого вычислим значения:

 


Так как α n = 0,1867 < ξ R    = 0,533, то требуемое количество симметричной арматуры определим по формуле (3.93)[7]:


s
s
A   = A '


= R b bh 0 × m 1 - n   (1 - n   / 2) =


R s                               1 - δ


= 14,5 × 400 × 660 × 0,1867 - 0,1024(1 - 0,1024 / 2) = 1045


мм2.


350                      1 - 0,0769

В соответствии с конструктивными требованиями таблицы 5.2[7] (см. табл.

IV.11 приложение IV):

A s,min =A' s,min = 0,002 bh 0 = 0,002 400·650=520 мм2.

Поскольку по расчету арматура A s = A ' s = 1045 мм2 > A s, min = 520 мм2, то для последующих расчетов принимаем A s = A ' s = 1045 мм2.

Тогда получим:

µ= (A s + A ' s)/(bh) = (1045+1045)/(400·700)=0,0075,

что незначительно отличается от предварительно принятого µ =0,008, сле- довательно,  расчет  можно  не  уточнять,  а  окончательно  принять A=A s = 1045 мм2.

Определим площадь сечения продольной арматуры со стороны наиболее растянутой грани (справа) для несимметричного армирования с учетом, что со стороны сжатой грани (слева) A= 1045 мм2 (по предыдущему расчету).

В этом случае расчетные усилия возьмем из сочетания N и М mix   (рис. 29,

в): N =560,51 кН, M =│ M min │=391,35 кН·м; N l = 449,26 кН, М l   =│ M l │=11,17 кН·м.

Вычисляем эксцентриситет е 0 = M / N = 391,35 /560,51 = 0,698 м = 698 мм.

Согласно п. 3.54[7] определяем коэффициент η. Находим:

'


M   = M + N h 0 - a

1               2


= 391,35 + 560,510,65 - 0,05 = 559,5

2


кН·м;

 

 


 

 


 

M 1 l


 

= M l


 

+ N l


h 0 - a

'
2


= 11,17 + 449,26 0,65 - 0,05 = 145,9

2


 

кН·м;


φ l   = 1 + M 1 l   / M 1 = 1 + 145,9/559,5 = 1,261.

Так как е 0 / h = 698/ 700 = 0,997 > 0,15, принимаем δ е = 0,997.

Возьмем для первого приближения коэффициент армирования μ = 0,008, находим μα = 0,008·6,667 = 0,0533.

По формуле (3.89) [7] определим жесткость D:

 


  Отсюда N


= Π D = 3,14


× 5,968 ×1013


= 3842 ×103 Н = 3842 кН,


 

l
тогда:


cr             2

0


123752



М η   = М η = 391,35 ·1,171= 384,2 кН·м.

Соответственно получим:

е = M η   / N + (h 0 – a ’)/2 = 384,2/560,51 + (0,65–0,05)/2 = 1,117 м = 1117 мм.

Площадь сечения сжатой арматуры определяем по формуле (3.102)[7]:

 


2
s
A ' = Ne - R R b bh 0


560,51 × 10 3 × 1117 - 0,391 × 14,5 × 400 × 650 2

=


= -1580 мм2 <0.


R sc


(h 0


- a ' )


350(650 - 50)


 

Поскольку по расчету не требуется сжатая арматура, то площадь сечения растянутой арматуры находим по формуле (3.107) [7], принимая сечение сжа- той арматуры A ’ s, fact = A sл = 1045 мм2. Вычисляем:


тогда получим:


 

  = 1 -


 

1 - 2 m


 

= 1 -


 

1 - 2 × 0,166 = 0,1827;

3


 

          

Принимаем армирование у правой грани A s п = A s = 1412 мм2. Тогда получим:

 


 

 

µ= (A s + A ' s)/(bh) = (1045+1412)/(400·700)=0,0088,

что незначительно отличается от предварительно принятого µ =0,008, сле- довательно, расчет можно не уточнять.

Проверим принятое армирование сечения 6 – 6 на остальные сочетания расчетных усилий.

Сочетание N и М тах   (рис. 29, г): N = 715,03, M = 306,90 кН·м;

e 0= N / M = 306,90/715,03=0,429 м =429 мм; N l =   385,91 кН, М l    = −2,93 кН·м; при

A s =1045 мм2 и A ’ s =1412 мм2.

Проверку прочности сечения выполняем по формулам пп. 8.1.14 и 8.1.15 [5] при заданном армировании.

Для учета прогиба элемента находим:

D = 7,728·1013 Н·мм2; N cr = 4975 кН; η =1,168 (вычисления опущены). Вычислим по формуле (8.11) [5] расчетный эксцентриситет:

e = e 0 η +(h 0 − a ’)/2= 429·1,168+(650−50)/2 = 801мм.

По формуле (8.12) [5] находим высоту сжатой зоны бетона:

 



Поскольку


δ = x h 0


= 101 = 0,155 <

650              R


= 0,533, то x не корректируем.


Проверяем прочность сечения колонны по условию (8.10) [5]:

Ne = 715,03·103·801=572,7·106 Н·мм = 572,7 кН·м;

R b bx (h 0 0,5 x)+ R s A ' s (h 0 – a ') = 14,5·400·101(650–0,5·101)+350·1412(650–50)=

=648,1·106 Н·мм =648,1 кН·м > Ne = 572,7 кН·м, т. е. прочность обеспечена.

Так же обеспечена прочность и при действии расчетных усилий в сочета- нии N max   и ±М тах   (рис. 29, д) при N =917,74 кН и М =209,61 кН·м. В этом случае Ne = 522,3кН·м < R bbx (h 0 0,5 x)+R sA ' s (h 0 –a ') = 805,1 кН·м (вычисления опущены).

Теперь можно заполнить контрольный талон, как это сделано к рассмот- ренному примеру на рисунке 30. Там же даны необходимые пояснения по за- писи проверяемых величин. Если в сочетаниях с N max   (N min) будут получены одинаковые по модулю значения соответствующих положительных и отрица- тельных моментов, то в контрольном талоне допускается записывать значения моментов с любым знаком.

 
При успешной работе по расчету заданного сечения Вы получите от ЭВМ значения максимальных продольных сил для проверки прочности колонны в плоскости, перпендикулярной поперечной раме, и требуемые по расчету пло- щади сечения продольной рабочей арматуры для всех сечений, как показано на рисунке 31.

 


 

 

========================================================================================================================

ПГС  4 курс П11  гр.I  Kод  Cочетания расчетных усилий в заданном сечении колонны  Арматура(мм2)  Kонтр.        I

Соколов С.Н.  Iзадания  (N  Mmax)  (N  Mmin) (Nmax Mmax(Mmin))(Nmin Mmax(Mmin))  Asл  Asп  сумма  I Cрок сдачи информацииI  ::  :  :  :  :  :  :  :  :  :                                                                                                                                                                                                                                             I по 6 этапу до 300310I 107.06 715.03 306.90 560.51. -391.3 917.74 -209.6 385.91 305.51  1045  1412  5154.76 I

=====================I------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------ I

Пояснения к заполнению контрольного талона:


 

 

N Mmax

 

 

N Mmin

 

 

Nmax Mmax(Mmin)

 

 

Nmin Mmax(Mmin)


 

 

– основные сочетания расчетных усилий, вычисленные по результатам  статического расчета поперечной рамы в соответствии  с пп.6.1 – 6.4 и 9.19 [4].

В сочетаниях усилий с Nmax и Nmin следует опреде- лять максимальные по абсолютной величине значения соответствующих изгибающих моментов (положитель- ных или отрицательных), N в кН, М в кН·м;


 

 

Схема усилий

и расположение арматуры в сечении колонны


 

 

Аsл – требуемая по расчету площадь сечения продольной рабочей арматуры у левой грани, мм2;

 

Аsп – то же, у правой грани.

 

Рис. 30. Заполненный контрольный талон к определению сочетаний расчетных усилий и площади продольной арматуры в заданном сечении колонны


 

 


========================================================================================================================

ПГС  4 курс П11  гр.I  Kод  Cочетания расчетных усилий в заданном сечении колонны  Арматура(мм2)  PезультатI Соколов С.Н.  Iзадания  (N  Mmax)  (N  Mmin) (Nmax Mmax(Mmin))(Nmin Mmax(Mmin))  Asл  Asп  ошибок I Информация студента  I 107.06 715.03  306.90  560.51 -391.30  917.74 -209.60  385.91  305.51  1045.  1412.                                                                                                                                                                                                                                   I

Результаты проверки  I   715.03  306.90  560.51 -391.30  917.74 -209.60  385.91  305.51  1045.  1412.                                                                                                                                                                                                                                             I

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bы OTЛИЧHO выполнили расчет прочности колонны в заданном сечении, получите данные для конструирования колонны по всем расчетным сечениям:

 

K о л о н н а п о о с и <A>

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Значения максимальных продольных сил для проверки прочности колонны в плоскости, перпендикулярной поперечной раме:

 

- для надкрановой части колонны: N = 341.01 кН; Nl = 313.87 кН;

 

- для подкрановой части колонны: N = 917.74 кН; Nl = 449.26 кН.

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

:  П о л о ж е н и е  :  Pасчетные площади продольной рабочей арматуры (в мм2) и проценты армирования в сечениях:  :

:                :------------------------------------------------------------------------------------------------:

:  а р м а т у р ы  :  1-1  : 2-2  : 3-3  : 4-4  :  5-5  :    6-6    :

:                :--------------:--------------:--------------:--------------:--------------:---------------------:

: в  с е ч е н и и:  As  %  :  As  %  :  As  %  :  As  %  :  As  %  : As   %  :

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

:

 

: У левой грани 220. .10 440. .20 440. .20 520. .20 520. .20 1045. .40:
:                          
: У правой грани 220. .10 440. .20 440. .20 520. .20 520. .20 1412. .54:

:

 

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

 

Tеперь, Соколов С.Н. Bы должны законструировать арматуру колонны.

 

 

Рис. 31. Результаты диалога с ЭВМ по определению сочетаний расчетных усилий и площади продольной арматуры в заданном сечении колонны


 

 

Рис. 32. К расчету подкрановой консоли

 

Теперь снова можно проверить свою самостоятельную работу, заполнив соответствующий контрольный талон, как это сделано для рассматриваемого примера на рис. 33.

При успешной работе можно в награду получить от ЭВМ значения усилий для расчета основания и фундамента под колонну. Пример армирования колон- ны дан на рис. 34.

Случай расчета

Первая

Вторая

Третья

N M Q N M Q N M Q Осно- вание 621,76 266,87 26,55 487,40 −340,31 –47,14 798,03 –182,27 –48,37 Фунда- мент 715,02 306,90 30,53 560,51 –391,35 –54,22 917,74 –209,61 –55,63

M
и
Для предварительного определения размеров подошвы фундамента нахо-


N
f
дим усилия n


n   на уровне подошвы фундамента для комбинации усилий с


f
максимальным эксцентриситетом с учетом нагрузки от ограждающих конст- рукций (рис.35, а).

G
Расчетная нагрузка от стеновых  панелей и остекления равна G 3 =


=36,58 кН (см. раздел 1),  а  для  расчета  основания


n   = G 3 / γ f = 36,58/l,l =


3
=33,25 КН. Эксцентриситет приложения этой нагрузки относительно оси фун- дамента будет равен е 3 = 240/2 + 350 = 470 мм =0,47 м.

Анализируя значения усилий в таблице 4 находим, что наиболее небла- гоприятной комбинацией для предварительного определения размеров подош- вы фундамента по условию максимального эксцентриситета (отрыва фундамен- та) является вторая комбинация усилий.

В этом случае получим следующие значения усилий на уровне подошвы


фундамента: N n    = N n    + G n   =487,40  +  33,25  =  520,65  кН; M n


= M n   + Q n h


+ G n e =


f                              3                                                                                                                                             f


f           3  3


= −340,31 – 47,14·3,0 − 33,25·0,47= −497,36 кН·м. Тогда получим:


e 0 = M n / N n


= - 497,36 / 520,65 = 0,955 м.


f         f

С учетом эксцентриситета продольной силы воспользуемся формулами таблицы IV.12 приложения IV для предварительного определения размеров по- дошвы фундамента по схеме 1.

Принимая соотношение сторон фундамента β =b /a = 0,6 вычислим коэффи- циент k по формуле:



 

 

где R= 0,25 МПа = 250 кПа – расчетное сопротивление грунта по индиви- дуальному заданию;

γ m   = 20 кН/м3  – средний удельный вес фундамента с засыпкой грунта

на его обрезах;

d – глубина заложения фундамента по индивидуальному заданию.

Тогда получим следующие ориентировочные размеры сторон фундамента:


0
a = e (2 +


1,55 k - 2,5)= 0,955(2 +


1,55 × 4,01 - 2,5)= 3,17 м;


 

b = βa = 0,6·3,17=1,90 м.

Принимаем предварительно  размеры  подошвы  фундамента   а   =3,3  м  и b = 2,1 м и уточняем расчетное сопротивление песчаного грунта основания с учетом заданной глубины заложения фундамента согласно приложения В[10]:

R = R 0[1 + k 1 (bb o) /b o] + k 2 γ m (d – d 0) =

= 250 [l + 0,125(2,1 – 1)/1] + 0,25·20(3,15 – 2) = 290 кПа,

где k 1 = 0,125 и k 2 = 0,25 принято для песчаных грунтов по [10].

Определим усилия на уровне подошвы фундамента принятых размеров от нормативных нагрузок и соответствующие им краевые давления на грунт по формулам:


N
n

inf


= N n   + G n   + abd


m n;


3
M
n

inf


= M n


+ Q n h


+ G n e;


 

3 3
f
n                   n                              n


p л (п)  = N inf  / A f


± M inf  / W f  ;


где γ п = 0,95 – для класса ответственности здания II; A f = ab = 3,3·2,1 =

=6,93 м2; W f = b а 2 / 6 = 2,1·3,32/6 = 3,81 м3.

Результаты вычисления усилий, краевых и средних давлений на грунт ос- нования приведены в таблице 5.

Таблица 5

Усилия

Давления, кПа

N n  , кН inf M n  , кН∙м inf p n л p n п p n m Первая 1069,8 330,9 67,6 241,2 154,4 Вторая 935,4 –497,4 265,5 4,5 134,0 Третья 1246,0 –343,0 269,8 89,8 179,8

 


p
Так как вычисленные значения давлений на грунт основания


n

p
=
max


269,8


кПа<1,2 R = 1,2·290 = 348,0 кПа;


n

p
=
min


4,5 кПа > 0 и


n = 179,8 кПа < R = 290


m
кПа, то предварительно назначенные размеры подошвы фундамента удовлетво-


 

Рис. 35. К определению размеров подошвы фундамента: а – расчетная схема;

б  – эпюры давлений на грунт; в  – план фундамента


 

 

ряют предъявляемым требованиям по деформациям основания и отсутствию отрыва части фундамента от грунта при крановых нагрузках (см. рис. 35). Таким образом, оставляем размеры подошвы фундамента а = 3,3 м и b = 2,1 м. Расчет тела фундамента выполняем для принятых размеров ступеней и стакана согласно рисунку 36. Глубина стакана назначена в соответствии с ти- пом опалубки колонны по приложению V, а поперечное сечение подколонника имеет размеры типовых конструкций фундаментов под колонны промышлен-

ных зданий.

Для расчета арматуры в подошве фундамента определяем реактивное дав- ление грунта основания при действии наиболее неблагоприятной комбинации расчетных усилий (третьей) без учета собственного веса фундамента и грунта на его обрезах. Находим соответствующие усилия на уровне подошвы фунда- мента:

 

N inf   = N c   + G 3 = 917,74 + 36,58 = 954,32 кН;

M inf   = М с + G 3 e+ Q c h f   = –209,61 – 36,58·0,47–55,63· 3 = –393,69 кН·м.

Тогда реактивные давления грунта будут равны:

 


 

p max


= 954,32 /6,93 + 393,69 /3,81 = 137,7 + 103,3 = 241,0 кПа;


p min


= 137,7 − 103,3 = 34,4 кПа;


p m = 137,7 кПа;


 

p   = p


- p max  - p min  × a


= 241,0 - 241,0 - 34,4 0,6 = 203,4 кПа;


1 max                    a                    1


3,3


p   = p


- p max  - p min  × a


= 241,0 - 241,0 - 34,4 0,9 = 184,7 кПа.


2 max                   a                     2


3,3


Выполним проверку условия прочности нижней ступени фундамента по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начи- нающемся в сечении I – I. Для единицы ширины этого сечения (b = 1 мм) нахо- дим:   Q = 0,5 (а – h с – 2 h 02) p max = 0,5(3300 – 1500 –2·560)1 · 0,241=81,9 H.

Поскольку Q b, min = 0,5 R btbh 01= 0,5 ·0,75 ·1·260 = 97,5 H > Q = 81,9 Н, то

прочность нижней ступени по наклонному сечению обеспечена.

2
Расчетные изгибающие моменты в сечениях 1 – 1 и 2 – 2 вычисляем по формуле: M i – i = ba i    (2 p max  + p) / 6:

i

M 1 – 1  = 2,0 ·0,62(2·241,0 + 203,4)/6 = 82,24 кН·м;

M 2 – 2  = 2,0 ·0,92(2·241,0 + 184,7)/6 = 180,0 кН·м.

Требуемое по расчету сечение арматуры составит:

A s, 1–1 = M 1 – 1 / (R s ∙ 0,9 h 01) = 82,24·106/(350·0,9·260) = 1004 мм2;

A s, 2–2 = M 2 – 2 / (R s ∙ 0,9 h 02) = 180,0 ·106/(350·0,9·560) = 1020 мм2.


 

 

 

 

Рис. 36. К расчету тела фундамента


 

 

Минимальное количество арматуры в расчетных сечениях в соответствии с требованиями таблицы IV.11 приложения IV составляет:

A s,min, 1–1=0,001 bh 01=0,001·1800·260=468 мм2 < A s, 1–1= 1004 мм2;

A s,min, 2–2=0,001 b c h 02=0,001·1200·560=672 мм2 < A s, 2–2= 1020 мм2.

Принимаем  основной  шаг  стержней  в  сетке  200  мм,  тогда  на  ширине

b = 2,0 м будем  иметь в сечении 2 – 2 арматуру 11Ø12 А400, A s = 1131 мм2 >

>1020 мм2.

Расчет рабочей арматуры сетки плиты фундамента в направлении корот- кой стороны выполняем на действие  среднего  реактивного  давления  грунта

р т = 137,7 кПа, соответственно получим:


М 3 – 3 = p m


ab 2 / 2 =


137,7·3,3·0,452/2 = 46,0 кН·м;


1
A s, 3 – 3 = M 3 – 3 / (R s ∙ 0,9 h 0) = 46,0·106/(350·0,9·250) = 584 мм2 <

< A s, min, 3 – 3 = 0,001 bh 0 = 0,001·3300·250 =825 мм2.

По конструктивным требованиям принимаем минимальный диаметр арма- туры для фундамента при а > 3 м равным 12 мм с шагом 200 мм, тогда в сече- нии 3 – 3 будем иметь 17Ø12А400, А s = 1923 мм2>825 мм2.

Расчет продольной арматуры подколонника выполняем в ослабленном ко- робчатом сечении 4 – 4 в плоскости заделки колонны и на уровне низа подко- лонника в сечении 5 – 5 (см. рис. 36).

Сечение 4 – 4. Размеры коробчатого сечения стаканной части фундамента преобразуем к  эквивалентному  двутавровому  с  размерами  в  мм:   b   =  650; h = a c   =1500; b f = b ' f = b c = 1200; h f = h ' f = 325; а = а ’ = 50; h 0 = 1450.

Вычислим усилия в сечении 4–4 от второй комбинации усилий в колонне с максимальным изгибающим моментом:

N = N c + G 3+ a c b c d c ργ f γ n   = 560,51+36,58+1,5·1,2·0,9·25·1,1·0,95= 639,4 кН;

M = М с + Q c d c + G 3 e 3 = 391,35 + 54,22·0,9 + 36,58·0,47=457,3 кН·м.

Эксцентриситет продольной силы будет равен е 0 / N = 457,3/639,4 =

=0,715 м = 715 мм > е а = h /30 = 1500/30 = 50 мм.

Проверяем положение нулевой линии.


Так как


R b ' h '


= 8,5·1200·325 = 3315·103 Н = 3315 кН > N = 639,4 кН, то


b f f

указанная линия проходит в полке и сечение следует рассчитывать как прямо- угольное с шириной b = b ' f = 1200 мм. Расчет прочности сечения для случая симметричного армирования выполняем согласно п. 3.57[7].


 

 

Для этого вычислим значения:

3


n   =

 

'


N

 

R b bh 0


= 639,4 ×10 8,5 ×1200 ×1450


= 0,0432;

 

 




Так как α n = 0,0432 < ξ R    = 0,533, то требуемое количество симметричной арматуры определим по формуле (3.93)[7]:

 


Армирование назначаем в соответствии с конструктивными требованиями в количестве не менее 0,10 % площади подколонника:

A s   = A' s   = µ s,min bh= 0,001·1200 ·1450 = 1740 мм2.

Принимаем A s = A ' s   = 1900 мм2 (5Ø22А400).

В сечении 5–5 по аналогичному расчету принято конструктивное армиро- вание.

Поперечное армирование стакана фундамента определяем по расчету на действие максимального изгибающего момента. Вычисляем эксцентриситет продольной  силы  в  колонне  от  второй  комбинации  усилий   е 0  =   M c    / N c   =

=391,35/560,51 = 0,698 м.

Поскольку е 0 = 0,698 м > h c   /6 =0,7/6 = 0,117 м, то поперечная арматура стакана требуется по расчету. Так как е= 0,698 м > h c / 2 = 0,350 м, то момент внешних сил в наклонном сечении 6–6 вычисляем по формуле*:

М 6–6 =М c + Q c d c − N c h c /2=391,35+54,22·0,9−560,51·0,7/2=  244,0  кН·м.

Тогда, площадь сечения одного стержня поперечной арматуры стакана фундамента будет равна:

A s    = M 6–6/(4 R sw Σ z i) = 244,0·106/[4·300(850 + 750 + 550 + 350 + 150)] = 76,3 мм2.

Принимаем A s   = 78,5 мм2 (Ø10B500).

Теперь следует заполнить соответствующий контрольный талон, как это показано к рассмотренному примеру на рисунке 37. Выполнить чертеж фун- дамента Вам поможет рисунок 38.

 

* При е 0 < h c /2 момент внешних сил должен вычисляться по формуле

М 6–6 =М c + Q c d c − 0,7 N c е c .


 

 


а   ========================================================================================================================

 

1.2

ПГС 4 курс П11 гр.I Kод   Рaзмеры

фундамента(м)

 

Кол.ступ. dsa.шаг dsb.шаг

S+S' Sw

Kонтр. I
Соколов С.Н.    Iзадания a b

h1 ac

bc

кса.ксb (мм) (мм)

(n.ф) (кс.ф)

сумма I

Cрок сдачи информацииI  :: : : : : : : :                        ::            I

по 9 этапу до 200410I 107.09                            3.3

2.1 0.3 1.5
2.1 12.200

12.200  10.22

5.10 157.31 I

=====================I------- ------

------ ------ ------

------

------ ------

------ ------

------ -------- I
                           

Пояснения к заполнению контрольного талона:                                             Схема армирования фундамента (пример)

 

a, b – размеры подошвы фундамента, м;

h1 – высота ступеней фундамента, м;

ac, bc – размеры сечения подколонника (стакана), м;

кса – количество ступеней по направлению размера а; ксb – то же,  по направлению размера b;

dsa.шаг – диаметр (целая часть) и шаг (дробная часть) стержней сетки

С1 по направлению размера а; dsb.шаг – то же,  по направлению размера b;

S+S' – суммарное количество стержней (целая часть) и диаметр

(n.ф) (дробная часть) продольной рабочей арматуры подколонника без учета конструктивных стенжней;

Sw – количество сеток С2 (целая часть) и диаметр арматурных

(кс.ф) стержней (дробная часть)

 

б   ========================================================================================================================

ПГС  4 курс П11  гр.I  Kод       Рaзмеры фундамента(м)  Кол.ступ. dsa.шаг dsb.шаг  S+S'  Sw  PезультатI Соколов С.Н.  Iзадания  a  b  h1  ac  bc кса.ксb  (мм)  (мм) (n.ф) (кс.ф)  ошибок  I Информация студента  I 107.09  3.30  2.10  .30  1.50  1.20  2.1  12.200  12.200  10.22  5.10                   I

Результаты проверки  I     3.30  2.180  .30  1.50  1.20  2.1  12.200  12.200  10.22  5.10                                                                                                                                                                                                                                        I

------------------------------------------------------------------------------------------------------------------------

Bы OTЛИЧHO выполнили расчет фундамента,

Tеперь, Соколов С.Н., Bы можете завершить оформление проекта.

 

Рис. 37. К автоматизированной проверке расчета и конструирования фундамента: а – заполненный контрольный талон;

б – результаты диалога с ЭВМ


 

 

 

Рис. 38. Армирование фундамента с повышенным стаканом: а – опалубочные размеры, сечения и схема армирования; б – арматурные изделия

 

 

Определение расчетных комбинаций усилий и продольного армирования

Методические указания. Результаты автоматизированного статического расчета поперечной рамы печатаются ЭВМ только для проектируемой колонны по заданию (см. рис. 13). Для анализа напряженного состояния колонны не- обходимо построить эпюры изгибающих моментов от действия различных на- грузок в наиболее характерных загружениях (1, 2, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13,14 и 15). Схема расположения сечений по высоте колонны дана на рисунке 28, а.

В обозначениях нагрузок приняты следующие сокращения: АБ – нагрузка в пролете между осями А и Б;

БВ – то же, между осями Б и В;

К, или Кран. – нагрузка от мостовых кранов;

Dmax  –  Dmin  –  кратковременное  действие  максимального  давления крановой нагрузки слева, а минимального – справа;

Dmin – Dmax – тоже, для максимального давления справа, а минималь- ного – слева;

Т на А – действие тормозного усилия на колонну по оси А (> – слева,

< – справа);

Т на Б – то же, на колонну по оси Б;

Снеговая, L – длительная составляющая снеговой нагрузки; Снеговая , SH – кратковременная составляющая снеговой нагрузки.

Основные сочетания расчетных усилий составляются только для заданного сечения в колонне в виде четырех неблагоприятных комбинаций усилий N и М.

В соответствии с п. 6.2 [4] основные сочетания нагрузок (или усилий от них), состоящие из постоянных, длительных и кратковременных нагрузок вы- числяются по формуле (6.1) [4]:

C m = P d + (ψ l 1 P l 1+ ψ l 2 P l 2+ ψ l 3 P l 3+...)+ (ψ t 1 P t 1+ ψ t 2 P t 2+ ψ t 3 P t 3+...), где C m – усилие для основного сочетания нагрузок;

P d   – усилие от постоянной нагрузки;

ψ li (l =1, 2, 3,...) – коэффициенты сочетаний для усилий от длительных на- грузок;

ψ ti (l =1, 2, 3,...) – коэффициенты сочетаний для усилий от кратковремен- ных нагрузок.


 

 

В соответствии с п. 6.3 и 6.4 [4] для основных сочетаний нагрузок (уси- лий) значения коэффициентов сочетания нагрузок (усилий) определяются сле- дующим образом:

– для усилий от длительных нагрузок (от длительной составляющей снего- вой нагрузки):

ψ l 1= 1,0; ψ l 2= ψ l 3=...= 0,95,

где ψ l 1 – коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния длительной нагрузке;

ψ l 2, ψ l 3 – коэффициенты сочетаний для остальных длительных нагрузок;

– для усилий от кратковременных нагрузок (кратковременной составляю щей снеговой, крановой и ветровой нагрузок):

ψ t 1= 1,0; ψ t 2= 0,9; ψ t 3= ψ t 4=...= 0,7,

где ψ t 1 – коэффициент сочетаний, соответствующий основной по степени влияния кратковременной нагрузке;

ψ t 2 – коэффициент сочетаний, соответствующий второй по степени влияния кратковременной нагрузке;

ψ t 3, ψ t 4 –коэффициенты сочетаний для остальных кратковременных нагру- зок.



Поделиться:


Читайте также:




Последнее изменение этой страницы: 2021-05-12; просмотров: 1677; Нарушение авторского права страницы; Мы поможем в написании вашей работы!

infopedia.su Все материалы представленные на сайте исключительно с целью ознакомления читателями и не преследуют коммерческих целей или нарушение авторских прав. Обратная связь - 3.128.202.221 (0.417 с.)