Расчёт армирования консоли

 

Площадь сечения арматуры, воспринимающей изгибающий момент в сечении консоли по грани колонны:

M = 1,25Qa = 1,25∙282,44∙14,65 = 5,17кНм

а_m= = = 0,115;ζ = 0,94

A_s= = = 5,58 см²

По приложению 5 МУ принимаем:

Арматура 2Ø20A400 с A_s=6,28см²

Так как h = 30см < 2a = 36,63см, поперечное армирование коротких консолей выполняем хомутами, наклонными под углом 45⁰, по всей высоте консоли.

Шаг хомутов (s) должен быть не более = =7,5см; принимаемs=5см

Площадь сечения наклонных хомутов одного направления должна быть не менее 0,004b_ch_o = 0,004∙35∙27 = 3,78см²

Принимаем 7Ø10 A400 сA_s=5,5см²

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

3.6. Прочность консоли по наклонной сжатой полосе

Проверяем условие:

Q ≤ 0,8(1+5αμ_w1)R_bγ_b2 ∙ b_c(l₁ – 50мм)sin²Θ, где

α = = = 6,45

μ_w1 = = = 0,0314

sin²Θ = = = 0,65

0,8(1+5∙6,45∙0,0314)19,5∙0,9∙350(107 – 50)0,65 = 688кН

Q = 282,44 кН < 688кН

Правая часть условия принимается не более 3,5R_btb_ch_o

3,5∙0,9∙350∙270 = 387кН

Прочность консоли обеспечена

Расчёт стыка колонн

Рассчитываем стык колонн между первым и вторым этажом. Колонны стыкуют сваркой стальных листов, между которыми устанавливается при монтаже центрирующая прокладка толщиной 5мм. Расчётное усилие в стыке принимаем по усилиям второго этажа:N_ст = 1918,38кН.

Длительная расчётная нагрузка:

N₂=((3,56∙43,2+8,4∙43,2+0,6∙0,2∙25∙7,2∙1,1)∙3+0,4∙0,4∙13,25∙1,1)∙0,95=1696,76кН

Полная расчётная нагрузка:

N_ст=N₂+1,8∙43,2∙3∙0,95=1918,38кН

Концы колонны усиливают сварными сетками косвенного армирования, т.к. продольная арматура колонн в зоне стыка обрывается.

По конструктивным соображениям у торцов колонны устанавливают не менее 4 шт. сеток на длине не менее 10d,

где d – диаметр продольных рабочих стержней.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Находим коэффициент косвенного армирования

μ_s,xy =

Где –соответственно количество стержней, площадь сечения и длина стержня вдоль осей x и y (т.е. в продольном и поперечном направлениях).

Определяем шаг и сечение сварных сеток в торце колонны под центрирующей прокладкой.

При размерах сечения h_к(b_к) шаг сеток должен удовлетворять соотношению

60мм ≤ s ≤ h_к ≤ 150мм

При h_к =350мм шаг (60 ≤ s ≤ 350 =117мм)

Учитывая, что 10d = 220мм (d=22мм), принимаемs = 60мм

Размер ячеек сетки принимаем из соотношения:

45мм ≤ а ≤ h_к ≤ 100мм

При h_к =350мм (45 ≤ а ≤ 350 =87,5мм), принимаем а = 80мм

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

Назначаем предварительно сетки из стержней Ø6 A400 сA_s=28,3 мм², размер стороны ячейки а=80мм, количество стержней в сетке n=4; шаг сеток s=60мм, длина стержня (считая выступы по 10мм)равна l_x= l_y=330мм, при этом A_ef = 310² = 96100мм² – внутри контура сеток

Находим коэффициент косвенного армирования:

μ_s,xy = = = 7,22∙10^-3

Коэффициент эффективности косвенного армирования φ=

где φ= = = 0,09→ϕ = = =48,3

Приведённая призменная прочность бетона:

R_b,red = R_b+ϕ∙ μ_s,xy∙ R_s = 19,5+48,3 ∙ 7,22∙10^-3 ∙ 375 = 150,3МПа = 15,03кН/см²

Площадь сечения смятия площадки(пластинки) определяется из условия прочности на смятие:

N_ст ≤ R_b,red∙ A→A = = = 127,6см²

Для квадратной пластинки b_пл= = = 11,3см

Принимаем пластинку 12х 12х 0,5см, А = 12² = 144см²

N_ст = 1918,38кН ˂ 15,03 ∙ 144 = 2164,32кН

Условие соблюдается, прочность торца колонны достаточна.

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4. Отдельный фундамент под колонну

Характеристики бетона арматуры и основания(грунта)

Бетон тяжёлый класса В15, расчётные сопротивления: при сжатии R_b=8,5МПа, при растяжении R_bt=0,75МПа; модуль упругости E_b=20500 МПа.

Арматура подошвы фундамента и продольная арматура подколонникаА300

Расчётное сопротивление R_s=280 МПа, модуль упругости E_s=210000 МПа

Поперечная арматура подколонника – А240

Расчётное давление на грунт основания(R_o) – 0,25Мпа

Минимальная глубина заложения фундамента – 2,3м

H_зал = H₁+0,25 = 2,3 + 0,25 = 2,55м – глубина заложения фундамента

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

 

 

Изм.

Лист

№ докум.

Подпись

Дата

Лист

4.1. Размеры подошвы фундамента

l₁ = b₁ = = =2,658м,

где N_n – нормативное усилие, передаваемое колонной на фундамент;

N_n = = = 2113,2 Н; 1,15 – усреднённый коэффициент надёжности по нагрузке; γ = 20кН/м³ – усреднённый вес единицы объёма бетона фундамента и грунта на его обрезах.

Принимаем l₁ = b₁ = 2700мм (кратно 300мм)

Плитную часть проектируем ступенчатой из трёх ступеней. Размеры ступеней и подошвы кратны 300мм, высота каждой ступени 300мм

Глубина стакана под колонну квадратного сечения со случайным эксцентриситетом определяем, как большее из двух значений:

h_с+50мм = 350+50 = 400мм и 15d+50мм = 15∙25+50 =425мм

где h_c – минимальная глубина заделки колонны в фундамент, равная высоте сечения колонны;

d – максимальный диаметр продольной арматуры колонны(15d – минимальная глубина заделки арматуры в фундамент)

Принимаем глубину стакана 450мм