1,2
1,2
170,64
33
203,64
43,2
12,96
216,6
246,84
Сечение колонн ориентировано принято вх h =30х30см=0,3х0,3м. Собственный вес колонны одного этажа
N к =в h ρ H γ f =0,3 0,3 25 4,2 1,1=10,395кн
Нагрузку на колонны каждого этажа определяем в соответствии со схемой загружения (рис.11), начиная с третьего этажа путем последовательного суммирования. Подсчеты сведены в табл.4.3.
Рис.10.Расчетная схема колонны Рис.11.Схема загружения
| Этаж |
Длительная нагрузка кн |
Полная нагрузка кн |
|
3
2
1 |
262,36+10,395=272,755
272,755+10,395+216,6=499,75
499,75+10,395+216,6=726,745 |
283,96+10,395=294,355
294,355+10,395+246,64=551,39
551,39+10,395+246,64=808,425 |
Продольное усилие на колонну первого этажа от полной нагрузки N 1 =8084МПа см2 , от длительной нагрузки N дл .=7267МПа см2
4.3.Определение размеров сечения колонны и расчет рабочей арматуры
Расчет колонны ведем с учетом случайного эксцентриситета. При центральном загружении и наличии только случайного эксцентриситета колонны прямоугольного сечения с симметрической арматурой кл. А- I , А- II , А- III при их расчетной длине L 0 <20 h (420<20 30=600) можно рассчитать по несущей способности по условию:
N < γ в φ в ( R в A в + Rs As )
Где N – расчетная продольна сила, равная N 1 ;
γ в – коэффициент условий работы ( γ в =0,9 при h <200мм и γ в =1 при
h >200мм);
φ – коэффициент продольного изгиба, учитывающий длительность
загружения, гибкость и характер армирования;
L 0 -расчетная длина колонны, принимаемая равной высоте этажа
H =4,2м;
Asc -площадь сечения сжатой арматуры
Ав =вх h -площадь сечения колонны
Предварительно принимаем
γ
=
φ
=1, коэффициент армирования 
. Тогда требуемая площадь сечения колонны из условия несущей способности:
Принимаем Ав =вх h =25х25=625 см2
Вычисляем
L
0/
h
=420/25=16,8, 
γ =1 (при h >20см). По табл. 3.20[Л-1] φ в =0,75 и φ ч =0,82 (пологая, что Апс < As /3).
Коэффициент φ определится по формуле
φ
=
φ
в
+2(
φ
ч
-
φ
в
)
Определяем площадь сечения арматуры по формуле
В колоннах рабочая арматура принимается диаметром не менее 12мм. По сортаменту табл. 3.10[Л-6.1] принимаем 4 22А- II (А sc =15,20см2 )
Коэффициент армирования составляет
Полученное значение µ находится в диапазоне рекомендуемых значений (0,01-0,02).
4.4.Конструирование колонны
Колонна армируется сварным пространственным каркасом. При диаметре продольных стержней 22мм по условию технологии сварки диаметр поперечных в этом случае принят 8мм – табл. 1.2 прил.1 [Л-6.4]
Шаг поперечных стержней в сварных каркасах должен быть S <20 d , но не более 500мм. Принято S =400мм <20 22=440 мм и не более 500мм.
Кроме того, в голове колонны ставятся конструктивные сетки из арматуры 8 A - III не менее трех штук. Консоль армируется каркасом – балочной.
Размещение рабочих и поперечных стержней в сечении колонны показано на рис.12.
Рис. 12. Размещение арматуры в сечении колонны
5.РАСЧЕТ И КОНСТРУИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА
Учитывая значительное заглубление фундамента, целесообразно принять конструкцию его с подколонником стаканного вида и плитой.
Фундаменты по средней колонны рассматривают как центрально нагруженные.
5.1.Исходные данные
Глубина заложения фундамента H 1 =1,6м. Грунт основания имеет условное расчетное сопротивление R 0=0,26МПа (260 кн/м2 ).
Расчетные характеристики материалов:
для бетона кл. В15 R в γ в 2=8,5 0,9=7,65МПа (0,76кн/см2 )
R в t γ в 2=0,75 0,9=0,675МПа (0,07кн/см2 )
для арматуры кл. А- III >10 Rs =365МПа (36,5 кн/см2 )
Расчетная нагрузка N ф =______кн (см. табл. 4.3.)
5.2. Определение размеров высоты и подошвы фундамента
Высота фундамента определяется как размерность между отметками его подошвы и обреза.
h =1,6-0,15=1,45м
Глубина стакана фундамента принята hc =750мм, что удовлетворяет условию по заделке арматуры
hc >30 d + σ =30 22+50=710мм
где d =22мм – диаметр продольной арматуры колонны
σ =50мм – зазор между торцом колонны и дном стакана
и что больше необходимого значения h с =1,5 h к =1,5 30=45см.
Принимаем толщину стенок стакана поверху 225мм и зазор 75мм, размеры подколонника в плане будут:
ас =вс = h к +2 225+2 75=300+450+150=900мм
Рис. 13.Констукция фундамента
Толщину плитной части фундамента назначаем h 1 = ____ мм, (кратно 150мм)
Ориентировочно площадь основания фундамента определяем по формуле
Учитывая, что сечение колонны квадратное, подошва фундамента принята тоже квадратной. Ориентировочно значение размера стороны подошвы такого фундамента
вф
=аф
= 
~1,9м
Назначаем окончательно вф =аф =______мм (кратно 300мм). Тогда площадь подошвы будет равна Аф =вф аф =_______=_______м2 и среднее давление на грунт составит
<
R
0
=250кн/м2
5.3. Расчет рабочей арматуры
Фундамент работает на изгиб от реактивного отпора грунта.
Изгибающий момент в сечении 1-1 у грани ступени (см. рис.13) определяется по формуле
М1-1 =0,125Ргр (аф -ас )2 вф =0,125__________________________________кн м
Необходимая площадь арматуры при h 01 =_____см
.
Изгибающий момент в сечении 2-2 у грани колонны будет равен
М2-2 =0,125Ргр (аф -вк )2 вф =
Необходимая площадь арматуры при h 02 =____см
По большему значению As подбираем сетку.
5.4.Конструирование фундамента
Фундамент армируется сеткой, которую укладывают в нижней части плиты. Шаг стержней в сетках принимают 100-200мм, минимальный диаметр арматуры в сетках фундаментов должен быть 10мм.
Принимаем шаг стержней S =___мм=__см. Размеры сетки ___________мм. Необходимое число рабочих стержней в сетке
шт
Принимаем _________ As =________см2 , что больше требуемого
As 1-1 =_____см2 . Такое же количество стержней должно быть уложено в перпендикулярном направлении, т.к. колонна ______________ квадратные и моменты в ______________________ равны.
Рис.14. Сетка фундамента
Армирование стаканной части фундамента условно не показано.
6.ЛИТЕРАТУРА
6.1. В.В. Доркин и др. “ Сборник задач по строительным конструкциям ” . Стройиздат. 1986г.
6.2. СНиП 2.01.07-85 “ Нагрузка и воздействие ” 1985г.
6.3. СНиП 2.03.01-84 “ Бетонные и железобетонные конструкции ” 1985г.
6.4. А.Н. Кувалдин и др. “ Примеры расчета железобетонных конструкций зданий ” Стройиздат. 1976г.
6.5. В.Н. Семенов “ Унификация и стандартизация проектной документации для строительства ” Стройиздат. 1985г.
29-04-2015, 00:20