Расчет промежуточной распорки.

Изгибающий момент в распорке

Сечение распорки прямоугольное b=80см h=40см

Принимаем 3Ø 16 A400 Аs = 603 мм2.

Поперечная сила в распорке:

 

 

Определяем:

т.к. поперечную арматуру рассчитываем

Принимаем 6Ø7А400

;

Принимаю

Прочность наклонных сечений распорки достаточна.

 

2.4 Проверка прочности колонны при ее транспортировке и монтаже   2.4.1 Транспортировка колонны Рисунок 20 – Схема работы колонны в стадии транспортировки   Определим количество арматуры, необходимое для восприятия усилий при транспортировке:   Рабочая высота сечения ригеля: ; Значение коэффициента α (γd∙g=1,6∙9,87кН/м^2= 15,79кН/м^2): ;

;

;

, т.е. высота сечения достаточна для восприятия расчетного момента.

Постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется.

 

 

Определяем требуемое количество арматуры в растянутой зоне:

;

;

Фактически поставленная арматура: А_s: 6 Ø14 А500 с А_s=923 мм², что превышает значение А_s=785,7 мм². Следовательно, арматуру не корректируем.

 

Монтаж колонны

 

Рисунок 21– Схема работы колонны в стадии монтажа

Определим количество арматуры, необходимое для восприятия усилий при монтаже:

 

Рабочая высота сечения ригеля: ;

Значение коэффициента α (γ_d∙g=1,6∙9,87кН/м² = 15,79кН/м²):

;

;

 

;

, т.е. высота сечения достаточна для восприятия расчетного момента.

Постановка арматуры в сжатой зоне по расчету не требуется.

Определяем требуемое количество арматуры в растянутой зоне:

;

;

Фактически поставленная арматура: А_s: 6 Ø14 А500 с А_s=923 мм², что больше значения А_s=887,46 мм². Следовательно, арматуру не корректируем.

 

 

Расчет фундамента под среднюю колонну.

Условное расчетное сопротивление грунта

Бетон класса В15: ,

Арматура класса А500:

Вес единицы объема материала фундамента и грунта на его уступах

Расчет ведем по наиболее опасной комбинации расчетных усилий в сечении 4 – 4.

M=245,04кН*м N=2084,29кН. Q=68,65кН.

Нормативные значения получаем делением расчетных нагрузок на усредненный коэффициент надежности по нагрузке

M =281,8кН*м N =2396,93кН. Q =78,95кН.

Определение геометрических размеров фундамента.

 

Глубина стакана фундамента: 1000-150+50 = 900мм;

Принимаем полную высоту фундамента равной: H=1200мм.

Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принимаем: 300мм.

Глубина заложения фундамента: H1=1200+150=1350=1,35м, ниже уровня промерзания грунта.

Высота ступеней: 300мм.

 

Предварительная площадь подошвы фундамента:

Назначаем соотношение сторон: b/a=0,8 b=3,53*0,8=2,82м

Принимаем: a=3,6м b=3 м Площадь подошвы: A=3*3,6=10,8м²

Момент сопротивления:

Т.к. ширина подошвы более 1м необходимо уточнить нормативное давление на грунт основания:

Производим пересчет площади подошвы фундамента:

,

; b=3,44∙0,8=2,75 м;

Принимаем: a=3,6 м b=3 м (кратно 300мм).

Площадь подошвы: A=3,6*3=10,8 м²;

 

Момент сопротивления:

 

Определяем рабочую высоту из условия прочности на продавливание:

где: =1,4м =0,5 – ширина сечения колоны.

=

Полная высота фундамента:H=0,34+0,05=0,39м<1,2м Следовательно принятой высоты фундамента достаточно.

Проверяем выполнение условий:

и

где и - высота и ширина колонны соответственно;

и - длина и ширина подколонника соответственно;

H – общая высота ступеней фундамента;

и

Следовательно, необходимо выполнить проверку на продавливание фундамента колонной от дна стакана.

 

Рисунок 22 – Схема фундамента

 

Расчет на продавливание нижней ступени фундамента без учета момента:

Произведу расчет прочности на продавливание:

Продавливающая сила:

Реактивное значение давления грунта на подошву фундамента:

.

– расчет на продавливание выполняется, прочность фундамента обеспечена.

Проверка прочности нижней ступени на действие поперечной силы

Проверка выполняется.

Определение краевого давления на основание.

 

Изгиб момент в уровне подошвы:

Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:

При условии:

Условия выполняются. Размеры подошвы фундамента не корректируем.

 

Определение конфигурации фундамента и проверка нижней ступени.

 

Определяем напряжение в грунте под подошвой фундамента в направлении длинной стороны a без учета веса фундамента и грунта на его уступах от расчетных нагрузок:

где

 

Расчетные изгибающие моменты:

Сечение 1-1

;

;

;

Сечение 2-2

;

;

;

 

Сечение 3-3

;

;

;

Требуемое сечение арматуры в направлении длинной стороны:

 

 

 

Рисунок 23– К расчету арматуры подошвы фундамента

Выбор выполняем исходя из требуемого ограничения (b = 3 м):

5Ø20 А400 c А_s=1570 мм² и шагом 150мм.

Арматура, укладываемая параллельно меньшей стороне фундамента, определяется по изгибающему моменту в сечении IV-IV:

Сечение 4-4

 

 

 

Выбор выполняем исходя из требуемого ограничения (а = 3,6м):

18Ø10 А400 c А_s=1781 мм² и шагом 200 мм.

Принимаю сварную сетку С-1:

5.4. Расчет продольного армирования стенок стакана фундамента:

 

Так как d_n = 425мм (толщина стенок стакана) и

то стенки стакана необходимо армировать продольной и поперечной арматурой.

Расчет на внецентренное сжатие выполняем для коробчатого сечения стаканной части в плоскости заделанного торца колонны (сечение V-Vна рис. 30) и для прямоугольного сечения подколонника в месте в месте примыкания его к плитной части фундамента (сечение VI-VIна рис. 29).

Преобразуем коробчатое сечение в эквивалентное двутавровое.

Рисунок 24– Приведение коробчатого сечения к эквивалентному двутавровому

 

а = а' = 50мм;

h₀ = h₀' = 1150мм;

Расчетные усилия в сечении 5-5:

 

 

Расчет производим по недеформированной схеме, а влияние прогиба учитываем путем умножения моментов на коэффициенты и в соответствии с формулой:

Расчет ведем с учетом прогиба подколонника фундамента. Определяем коэффициент .

Расчетные длины:

В плоскости действия момента:

l₀ = 0,5∙ = 0,5∙0,9=0,45м

Из плоскости действия момента:

l₀ = 0,5∙ = 0,5∙0,9=0,45м

Вычисляем площадь и момент инерции приведенного сечения в плоскости действия момента:

Радиус инерции сечения:

Гибкость из плоскости изгиба: ;

Следовательно,

Уточняем, требуется ли производить расчет из плоскости изгиба:

Радиус инерции сечения:

Гибкость из плоскости изгиба: ;

Следовательно,

 

Расчетное сочетание:

Продольные силы и изгибающие моменты:

От вертикальных нагрузок: М_v= 0 кН∙м; N_v= 2084,29 кН;

От постоянных и длительных нагрузок: М_l= 0 кН∙м; N_l= 1063,94 кН;

От горизонтальных нагрузок: М_h= 254,04 кН∙м; N_h= 0,00 кН;

Q = 68,65 кН;

 

 

Проверяем условие:

Условие выполняется. Граница сжатой зоны проходит в полке.

Расчет производится как для прямоугольного сечения.

Определяем необходимую площадь сечения арматуры:

Вычисляем значение:

(так как в комбинации присутствует ветровая или крановая нагрузка, то

γ_b1= 1,0)

Так как

то значение A_S = A’_S определяем по формуле:

Принимаем армирование конструктивно:

 

рматуру назначаем в количестве не менее 0,05% поперечного сечения подколонника: :

Принимаю с каждой стороны подколонника 6Ø12 А400 с . У длинных сторон подколонника устанавливаю 4Ø12 А400 с .

Проверка прочности сечения из плоскости изгиба.

Значение случайного эксцентриситета:

Принимаем

Тогда так как то расчет продольной арматуры допускается производить из условия:

где - коэффициент, равный:

 

 

;

;

Прочность из плоскости изгиба обеспечена.

Прочность сечения 6-6 не проверяем, так как усилия от полученных выше отличаются незначительно.

 

В качестве поперечной арматуры устанавливается арматура А240 Ø8 с шагом, равным 100мм (< 0,25 h_cf= 225мм)

 

С-2:

С-3: