5.3.2. Расчет из плоскости поперечной рамы

Расчет из плоскости поперечной рамы производится на действие максимальной продольной силы кН..

Усилие в одной ветви

кН.

Определяем гибкость подкрановой части колонны.

>6, необходимо учитывать φ

,

где – коэффициент армирования (задаемся);

и определяем по [5, табл. 2.15] в зависимости от двух величин:

и

Таким образом, ;. Тогда:

.

Принимаем . Тогда:

, то есть принимаем конструктивное армирование.

, следовательно, .

Принимаем арматуру 4Ø14 А400; см².

Принимаем поперечную арматуру Ø5 В500.

5.3.3. Расчет в плоскости поперечной рамы

Опасное сочетание усилий: кН·м;кН.МПа.

N_cr= – условная критическая сила.

м²

где м – расстояние между осями ветвей;

–число панелей

м⁴;

м⁴ – момент инерции арматуры относительной

оси x.

–коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии,

где – для тяжелого бетона;

м; м

Принимаем

где ;

N_cr==

кН;

кН

Изгибающий момент в ветви

кН∙м

Определяем характер нагружения элемента.

Расчетный эксцентриситет

Случайный эксцентриситет

, следовательно, имеет место внецентренное нагружение.

Определяем расчетный случай:

, то есть имеет место первый расчетный случай.

,

где им.

то есть, конструктивное армирование.

Расчет менее нагруженной ветви

кН; кН∙м

м = 3 см.

, то есть имеет место первый расчетный случай.

м

Площадь симметричной арматуры

,

где .

Таким образом, принимаем арматуру 4Ø14 А400; см².

Принимаем поперечную арматуру Ø5 В500. Шаг . Принимаем шаг поперечной арматурымм.

Так как расстояние между стержнями более 400 мм, устанавливаем 2 промежуточных стержня Ø12 А400; см².

5.4. Расчет распорки

Изгибающий момент в распорке кН∙м

Поперечная сила кН

Требуется площадь сечения симметричной арматуры

см².

Принимаем арматуру 2ø10А400 с см²

Необходимость поперечной арматуры в распорке проверяем из условий, обеспечивающих отсутствие наклонных трещин:

а) Q_р= 38,33 < 2,5 R_btbh₀= 2,51,0510³0,40,47 = 493,5 кН,

б) Q_р = 38,33 < φ_b2R_btbh₀²/c=1,51,0510³0,40,47²/ 1,41= 98,7 кН

Значение «с» принимается не более c_max≤ 3h₀=1,41

Условие выполняется – поперечную арматуру принимаем конструктивно из условия сварки.

Принимаем поперечную арматуру Ø5В500 с шагом S=150мм.

5.5. Расчет колоны по наклонным сечениям

Данный расчет сводится к выполнению условия:

,

Условие выполнено.

6. Расчет и конструирование фундамента.

6.1. Исходные данные.

Материал: Бетон В25: R_b = 14,5 МПа; R_bt = 1,05 МПа.

Арматура A400: для подошвы фундамента А400 R_s = 355 МПа;

для подколонника А400 Ø16мм R_s = 355 МПа;

конструктивная А400 Ø 12 R_s = 355 МПа;

поперечная по условию сварки.

Размеры колонны 1200х400 мм

Расчетное сопротивление грунта основания R₀ = 0,35 МПа.

Средний удельный вес материала фундамента и грунта на нем γ_т = 20 кН/м.

Глубина промерзания 0,59м. Высота фундамента Н_f =1,8м.

Глубина заложения фундамента d =1,95 м. Обрез фундамента - на отм. -0,15 м.

Под фундаментом предусматривается бетонная подго­товка толщиной 100мм из бетона класса В3,5.

6.2. Уточнение опасных сочетаний нагрузок

В данном расчете производится уточнение нагрузок с учетом нагрузки от веса фундаментной балки (рис. 25):

кН;

кН

Определяем дополнительный изгибающий момент:

кН·м

кН·м

6.3. Расчет основания фундамента

6.3.1. По несущей способности

Так как неизвестен характер нагружения фундамента, то предполагаем, что фундамент центрально нагружен. Тогда требуемая площадь подошвы фундамента

м²

где кН

Для центрально нагруженного фундамента сторона

м.

Принимаем м. Тогда случайный эксцентриситет

см.

По табл. 5 кН·м. Тогда

кН·м; кН·м.

Эксцентриситет

, то есть фундамент внецентренно нагружен. Тогда площадь фундамента м² (так как ).

.

Принимаем м, тогда. Принимаемм.

.

6.3.2. Проверка краевых давлений

Проверка краевых давлений сводится к выполнению условий:

;

Здесьм²; м³.

.Условия выполнены.

6.4. Расчет тела фундамента

6.4.1. Определение геометрических размеров

Глубина стаканной части фундамента м

Принимаем м.

Принимаем 1 ступень высотой 0,3 м для обеспечения необходимой ширины подколонника.

6.4.2. Расчет на продавливание

Расчет на продавливание сводится к выполнению условия:,

где мм – средняя линия трапеции (рис. 30);

кН.

где м (рис.29).

.

Условие выполнено.

6.4.3. Расчет прочности нормальных сечений

Изгибающий момент в i-м сечении можно определить по формуле: , где

–давления под подошвой фундамента; м;м (рис. 30).

м⁴

кН;

кН

кНм;

кНм;

Площадь продольной арматуры подошвы фундамента в направлении длинной стороны:

, где

мм; мм (рис. 30)

см²;

см²;

Принимаем продольную арматуру подошвы фундамента 11Ø10 А400 с см² со стороны с шагом 200 мм.

Площадь продольной арматуры подошвы фундамента в направлении короткой стороны:

Видеться по среднему давлению по подошвой

кНм;

кНм;

см²;

см²;

Принимаем продольную арматуру подошвы фундамента 8Ø10 А400 с см² со стороны с шагом 200 мм.