7.7.7. Расчет стыковых соединений
Исходные данные
Расчетная продольная нагрузка N = 1572,1 кН в колонне второго этажа.
Размеры
поперечного сечения колонны
= 35 х 35 см.
Класс
бетона в колонне первого этажа – В30
(
),
Продольная
рабочая арматура - 4Ø20 А-III;
= 365 МПа, арматура сеток - Ø10 А-III;
= 365 МПа.
Стыки с торцевыми листами и центрирующей прокладкой и другие (рис. 13).
Назначаем
размеры торцевых листов:
см,
размеры
центрирующей прокладки: C
= d
= 15 см,
;
расчетное сопротивление сварных швов
;
размеры сеток косвенного армирования
(по осям крайних стержней).
При
расчете на местное сжатие элементов из
тяжелого бетона с косвенным армированием
в виде сварных поперечных сеток должно
удовлетворяться условие: N
≤
,
где
- приведенная призменная прочность
бетона при расчете на местное сжатие;
- фактическая площадь смятия.
=
,
где 𝜑
= 1/(0,23 + ψ) – коэффициент эффективности
косвенного армирования,
;
ψ =
.
Здесь
– соответственно число стержней, площадь
поперечного сечения и длина стержня
сетки (считая в осях крайних стержней)
в одном направлении;
- то же, в другом направлении;
- площадь сечения бетона, заключенного
внутри контура сеток; S
– расстояние между сетками,
- коэффициент, учитывающий влияние
косвенного армирования в зоне местного
сжатия, для данного случая (п. 3.40 [1])
.
Здесь
- расчетная площадь смятия (в данном
случае площадь поперечного сечения
колонны).
,
но не более 3,5.
Предварительно
зададим величину коэффициента армирования
.
При
этом ψ =
;
𝜑
=
Определим
шаг сеток, при этом примем Ø10, А-III
и размер ячейки
:
S
=
см.
Принимаем шаг сеток S = 65 мм, что больше минимально допустимого – 60 мм и меньше b/3 = 35/3 = 11,7см=117 мм и меньше 150 мм.
Уточним
,
для принятого шага S
= 65 мм.
;
ψ =
;
𝜑
=
Проверим
выполнение условия N
≤
,
вычислив предварительно
;
;
МПа.
N = 1572100 Н < 92,93*(100)*225 = 2090925 Н.
Условие выполняется.
Рис. 13. Варианты стыков колонн:
I – с гибкой арматурой; а – плоский безметалльный; б – на эпоксидных полимеррастворах;
в – платформенный; г – с металлическими оголовками; д – фрезерный на болтах;
II – с жесткой арматурой; а, б – сердечники из уголков; в, г – сердечники из стальных полос.
8. Проектирование отдельного центрально-нагруженного фундамента
8.1. Общие указания
Проектирование фундаментов производится в следующей последовательности:
-
назначение глубины заложения фундамента
;
- определение размеров подошвы фундамента l и b;
- расчет осадок;
-
эскизное конструирование фундаментов,
назначение размеров сечения подколонника
,
глубины стакана
и разрезов его дна
,
вылета и высоты ступеней
;
- расчет железобетонного фундамента.
Глубина
заложения фундамента d
назначается в зависимости от
инженерно-геологических условий, глубины
сезонного промерзания пучинистых
грунтов и конструктивных требований к
фундаменту. В данном курсовом проекте
глубина заложения не зависит от
инженерно-геологических условий и
глубины промерзания, поэтому она
принимается исходя из конструктивных
требований. Отметка верха фундамента
принимается – 0,15 м для обеспечения
условий выполнения работ нулевого
цикла, поэтому она равна:
.
Высота
фундамента
назначается:
м.
Глубина
стакана
для сборной железобетонной колонны
принимается на 50 мм больше глубины
заделки колонны
,
которая назначается:
- для типовых колонн – по данным рабочей документации;
-
для индивидуальных центрально-нагруженных
прямоугольных колонн равной
,
где
- большая сторона сечения колонны, но
не менее 18d
(d
– диаметр рабочей арматуры колонны)
для фундаментов из бетона класса В15 и
не менее 15d
– класса В20.
Высота монолитных фундаментов, изготавливаемых с применением инвентарной опалубки, принимается кратной 300 мм, сборных – 150 мм.
Далее принятая высота фундамента проверяется расчетом на продавливание.
Размеры подошвы фундамента определяются из условия P ≤ R.
Давление под подошвой фундамента Р, КПа, определяется:
,
откуда
площадь подошвы фундамента А,
:
,
где
,
кН – расчетная нагрузка по II
группе предельных состояний (с
коэффициентом надежности
),
действующая на верхнем обрезе фундамента;
R,
КПа – расчетное сопротивление грунта,
определяется расчетом по [4] в зависимости
от параметров фундамента, удельного
веса, угла внутреннего трения 𝜑
и сцепления С грунта;
- осредненный удельный вес фундамента
и грунта на его обрезах, допускается
принимать
кН/
;
d
– глубина заложения фундамента, м.В
целях упрощения расчетов в курсовом
проекте допускается принимать условные
расчетные сопротивления грунтов
с корректировкой их в зависимости от
глубины заложения d
и ширины фундамента b
по формулам
при
d
≤ 2 м R
=
;
при
d
> 2 м R
=
,
где
- коэффициент, принимаемый для оснований,
сложенных крупнообломочными грунтами
и песками, кроме пылеватых,
;
пылеватыми песками, супесями, суглинками
и глинами -
.
- коэффициент, принимаемый для оснований,
сложенных крупнообломочными и песчаными
грунтами,
,
супесями и суглинками -
и глинами -
;
м;
м.
Для
центрально-нагруженных фундаментов
подошва принимается квадратной,
следовательно:
.
Порядок определения размеров подошвы фундамента рекомендуется следующий. Сначала определяется площадь подошвы А и размеры b и l при значении расчетного сопротивления , затем значение R корректируется в зависимости от принятой глубины заложения d и полученной ширины b и уточняются А, b и l, исходя из скорректированного R.
Размеры фундаментов в плане принимаются кратными 300 мм для монолитных, 100 мм – для сборных.
Расчет осадок фундаментов в данном курсовом проекте не производится.