2020-01-14
269
ℓШ = 4 Ч (b1–1) = 4 Ч (35–1) = 136см
hтребш = NШ = 1897000 = 0.66см
ℓШ Ч RСВ 136 Ч 210 Ч (100)
Принимаем толщину сварного шва 7мм.. Определим шаг и сечение сварных сеток в торце колонны под центральной прокладкой. По конструктивным соображениям у торцов колонны устраивают не менее 4-х сеток по длине не менее 10d (d ― диаметр рабочих продольных стрежней), при этом шаг сеток должен быть не менее 60мм и не более 1/3 размера меньшей стороны сечения и не более 150см.
Размер ячейки сетки рекомендуется принимать в пределах от 45–150 и не болей 1/4 меньшей стороны сечения элемента.
Из стержней Ш 6мм, класс А-III, ячейки сетки 50Ч50, шаг сетки 60мм. Тогда для квадратной сетки будут формулы:
1) Коэффициент насыщения сетками:
MCK = 2Чfa = 2Ч0.283 = 0.023
аЧS 4Ч6
fa — площадь 1-ого арматурного стержня
а — количество сеток
|
2) Коэффициент
αC= MCKЧ Ra = 0.23Ч360 = 5.7
RbЧ m b 17.0Ч0.85
Коэффициент эффективности армирования
|
|
|
К = 5 + αС = 5 + 5.7 = 1.12
1 + 1.5αС 1 + 8.55
NСТ ≤ RПРЧFCМ
RПР=RbЧmbЧγb+kЧMCKЧRaЧγK
γb= 3√ FК = 3√ 1225 = 1.26
FСМ 756.81
γК= 4.5 – 3.5 Ч FCM = 4.5 – 3.5 Ч 756.81 = 1.55
FЯ 900
RПР=17.0Ч 0.85 Ч1.26 + 1.12 Ч 0.023 Ч 360 Ч1.55 = 2617 мПа
2850 ≤ 2617Ч 756.81 кН
2850 кН ≤ 1980571 кН
2.5Расчет консоли колонны.
Опирание ригеля происходит на железобетонную колонну, она считается короткой если ее вылет равен не более 0.9 рабочий высоты сечения консоли на грани с колонной. Действующая на консоль опорная реакция ригеля воспринимается бетонным сечением консоли и определяется по расчету.
Q= qЧℓ = 22.396 Ч4 Ч 6 = 268.75 кH
2 2
Определим линейный вылет консоли:
ℓКН = Q = 223960 = 9.6 см
bP Ч Rb Ч mb 16 Ч 17.0 Ч (100) Ч 0.85
С учетом величины зазора между торцом ригеля и граней колонны равняется 5см,
ℓК=ℓКН + 5= 9.6+ 5=14.6 ― должно быть кратным 5 Þ ℓКН=15см
ℓКН=15см (округлили)
Высоту сечения консоли находим по сечению проходящему по грани колонны из условия:
Q ≤ 1.25 Ч К3 Ч K4 Ч Rbt Ч bk Ч h20
а
а ― приведенная длина консоли
h0 ≤ Q
2.5 Ч Rbt Ч bК Ч γb — максимальная высота колонны
h0 ≤ Q
2.5 Ч Rbt Ч bК Ч γb — максимальная высота колонны
 |
h0 ≥√ QЧ a минимальная высота
1.25ЧK3ЧK4ЧRbtЧbKЧγb
а=bK Q = 15 223960 = 22.14 см
2ЧbKЧRbЧmb 2 Ч 35Ч17.0Ч (100)Ч0.85
|
|
|
h0 MAX ≤ 223960 = 24 см
2.5 Ч1.2 Ч (100)Ч5 Ч 0.85
 |
h0 MIN =√ 223960Ч22.14 = 18 см
1.25Ч1.2Ч1Ч1.2(100)Ч3.5Ч0.85
Принимаем высоту h = 25см ― высота консоли. Определяем высоту уступа свободного конца консоли, если нижняя грань наклонена под углом 45°
h1=h–ℓКЧtgα = 25– 15Ч 1=10см
h1 > ⅓ h
10 > 8.3 условие выполняется
2.6 Расчет армирования консоли.
Определяем расчетный изгибающий момент:
М=1.25 Ч Q Ч (bK– Q )= 1.25ЧQЧ a= 1.25 Ч 223960 Ч 22.14 = 61.98 к
2 Ч b Ч Rb Ч m b
Определим коэффициент AO:
А0 = М = 6198093 = 0.12
Rb Ч mb Ч bK Ч h20 17.0 Ч 0.85 Ч 35 Ч322 Ч100
h0 = h – 3 = 35 – 3 = 32 см
ξ = 0.94
η = 0.113
Определяем сечение необходимой продольной арматуры:
F = M = 6198093 = 2.55 см2
η Ч h0 Ч RS 0.113Ч32 Ч 360 Ч 100
Принимаем 4 стержня арматуры диаметром 9 мм. Назначаем отогнутую арматуру:
Fa = 0.002 Ч bK Ч h0 = 0.002 Ч 35 Ч 32 = 2.24 см2
Определяем арматуру Fa = 2.24 см2 — 8стержня диаметром 6 мм
Принимаем хомуты из стали A–III, диаметром 6 мм, шаг хомутов назначаем 5 см.
3. Расчет монолитного центрально нагруженного фундамента
Расчетная нагрузка на фундамент первого этажа:
∑ N1ЭТАЖА =3504 кН
bЧh = 35Ч35
Определим нормативную нагрузку на фундамент по формуле:
NH = N1 = 3504/1.2 = 2950 кН
hСР
где hСР — средний коэффициент нагрузки
Определяем требуемую площадь фундамента
FTPФ = NH = 2950000 = 7.28 м2
R0 – γСР Ч hѓ 0.5 Ч106 – 20 Ч 103Ч 2
γСР — средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах равен: 20кН/м3
аСТОРОНА ФУНДАМЕНТА =√FСРФ = √ 7.28 = 2.453 м = (2.5 м) так как фундамент центрально нагруженный, принимаем его в квадратном плане, округляем до 2.5 м
Вычисляем наименьшую высоту фундамента из условий продавливания его колонной по поверхности пирамиды продавливания, при действии расчетной нагрузки:
Наименьшая высота фундамента:
σГР = N1 = 3504 481.3 кН/м2
FФ 7.28
σ — напряжение в основании фундамента от расчетной нагрузки
h0 MIN = Ѕ Ч √ N1 hK + bK
0.75 Ч Rbt Ч σTP 4
 |
h0 MIN = Ѕ Ч √ 2916 0.35 +0.35 = 2.25 см
0.75 Ч 1.3 Ч 1000 Ч 506.3 4
М0 MIN = h0 MIN + a3 = 2.25 + 0.04 = 2.29 м
Высота фундамента из условий заделки колонны:
H = 1.5 Ч hK + 25 = 1.5 Ч 35 + 25 = 77.5 см
|
h0 MIN = Ѕ Ч √ N1 hK + bK
0.75 Ч Rbt Ч σTP 4
|
h0 MIN = Ѕ Ч √ 2916 0.35 +0.35 = 2.25 см
0.75 Ч 1.3 Ч 1000 Ч 506.3 4
М0 MIN = h0 MIN + a3 = 2.25 + 0.04 = 2.29 м
Высота фундамента из условий заделки колонны:
H = 1.5 Ч hK + 25 = 1.5 Ч 35 + 25 = 77.5 см
Из конструктивных соображений, из условий жесткого защемления колонны в стакане высоту фундамента принимаем:
Н3 = hСТ + 20 = 77.5 + 20 = 97.5 см — высота фундамента.
При высоте фундамента менее 980 мм принимаем 3 ступени назначаем из условия обеспечения бетона достаточной прочности по поперечной силе.
Определяем рабочую высоту первой ступени по формуле:
h02 = 0.5 Ч σГР Ч (а – hK – 2 Ч h0) = 0.5 Ч 48.13 Ч (250 – 35 – 2Ч94) = 6.04 см
√ 2ЧRbtЧσГР √2Ч1.2 Ч 48.13 Ч (100)
h1= 26.04 + 4 = 30.04 см
Из конструктивных соображений принимаем высоту 300 м. Размеры второй и последующей ступени определяем, чтобы не произошло пересечение ступеней пирамиды продавливания.
|
|
|
Проверяем прочность фундамента на продавливание на поверхности пирамиды.
Р ≤ 0.75 Ч Rbt Ч h0 Ч bCP
bCP — среднее арифметическое между периметром верхнего и нижнего основания пирамиды продавливания в пределах h0
bСР = 4Ч (hК +h0) = 4 Ч (35 +94)= 516 cм
P = N1 – FОСН Ч σГР = 3504 Ч 103 – 49.7 Ч 103 Ч 48.13 = 111.2 кН
0.75 Ч 1.2 Ч (100) Ч 94 Ч 516 = 4365.1 кН.
Расчет арматуры фундамента. При расчете арматуры в фундаменте за расчетный момент принимаем изгибающий момент по сечением соответствующим уступам фундамента.
MI = 0.125 Ч Р Ч (а–а1)2 Ч b = 0.125Ч111.2Ч(2.5– 1.7)2 Ч 2.4 = 5337 кН
MII = 0.125 Ч Р Ч (а–а2)2 Ч b = 3755 кН
МIII =0.125 Ч Р Ч (а–а3)2 Ч b = 1425 кН
Определим необходимое количество арматуры в сечении фундамента:
Faℓ = МI = 5337 = 17.52 см2
0.9 Ч h ЧRS 0.9 Ч 0.94 Ч 360
Faℓ = МII = 3755 = 12.32 см2
0.9 Ч h Ч RS 0.9 Ч0.94 Ч 360
Faℓ = МIII = 1425 = 4.72 см2
0.9Чh0ЧRS 0.9 Ч 0.94 Ч 360
Проверяем коэффициент армирования (не менее 0.1%)
M1 = 17.52 Ч 100 % = 0.53%
35 Ч 94
M1 = 12.32 Ч 100 % = 0.37%
35 Ч 94
M1 = 4.72 Ч 100 % = 0.14%
35 Ч 94
Верхнею ступень армируем конструктивно-горизонтальной сеткой из арматуры диаметром 8мм, класса А-I, устанавливаем через каждые 150 мм по высоте. Нижнею ступень армируем по стандартным нормам
