Конструкция и расчет колонн и фундаментов

22 23 24 25 26 27 28

11.3.1. Конструкции железобетонных колонн приведены в п. 5.2.2.

Расчет колонны выполняется по следующему алгоритму.

1. В соответствие с "Альбомом чертежей конструкций" [5] задаются геометрическими параметрами колонны.

2. Устанавливают прочностные характеристики железобетона.

3. Определяют нагрузки на колонну или ее части (усилия и эксцентриситеты).

4. Находят расчетную длину, радиус инерции и гибкость элемента по формуле (32).

5. По формуле (27) находят коэффициент граничной высоты сжатой зоны бетона cy_R.

6. По полученной гибкости задаются минимальным коэффициентом армирования.

7. При гибкости больше 14 по формулам (35), (36) и (37) определяют критическую силу, коэффициент увеличения эксцентриситета и полную величину эксцентриситета.

8. По формуле (34) для cy_R находят площадь сжатой арматуры A_sc (при этом по формуле (22) R_b*b*x*z_b = cy_R*(1-0.5*cy_R)*R_b*b*h_0*h_0).

9. По формуле (33) определяют площадь растянутой арматуры A_s.

10. Определяют коэффициент армирования my = (A_s + A_sc)/ b*h.

11. Если заданный в п. 6 коэффициент армирования отличается от полученного в п. 10, то повторяют расчет в пп. 7, 8, 9 и 10.

11.3.2. Конструкция столбчатого монолитного фундамента приведена в п. 5.2.1.

Расчет внецентренно-нагруженного фундамента (рис. 19) выполняется по следующему алгоритму.

1. Определяют нагрузки на фундамент (вертикальную силу и момент);

2. Устанавливают расчетное давление на грунт R_0;

3. Определяют ориентировочную площадь подошвы фундамента с помощью формулы: A = N_max / (R_0 - df*g_mid), где N_max –максимальное значение вертикальной силы в составе сочетания нагрузок, df – глубина заложения подошвы фундамента, g_mid – усредненная нагрузка от объема фундамента и грунта (принимается g_mid = 20 КН /кв. м);

4. Находят предварительные значения сторон подошвы фундамента: a = sqrt(A/0.8), b = 0.8*a при отношении продольной стороны (b) к поперечной (а) b/a = 0.8;

5. Определяют значения сторон подошвы фундамента a_f и b_f путем округления a и b в большую сторону на 10...15 % и выбора типовых размеров по "Альбому чертежей конструкций";

6. Находят эксцентриситет равнодействующей усилий на подошве фундамента по формуле:

e = M_f /N_f = (M + Q*h)/(N + df*g_mid*a_f*b_f);

7. Определяют напряжения на краях подошвы фундамента по формулам: p_1 = N_f*(1 + 6*e/a_f)/(a_f*b_f) и p_2 = N_f*(1 - 6*e/a_f)/(a_f*b_f);

8. Проверяют необходимые условия p_1 <= 1.2*R_0 и p_2 <= 0.8*R_0, при несоблюдении условий расчет (пп. 5, 6 и 7) повторяют;

9. Определяют моментные усилия в сечениях 1 - 1 и 2 - 2 подошвы фундамента, принимая расчетную схему в виде консоли, на которую снизу действует давление грунта;

10. Определяют площадь сечения арматуры по подошве фундамента по формулам прямоугольного изгибного элемента, приведенным в подразделе 10.2.