Определем усилие в арматуре по формуле

Радиус инерции арматуры стержня d=10 мм равен i=a¹/4=10/4=2,5 мм. Длина сварных выпусков l=lo=300 мм, тогда гибкость λ=l_o/i=300/2,5=120.

Определяем коэффициент φ для стали с расчетным сопротивлением R_y=R_s=365 МПа, φ=0,2844, отсюда:

N_вып=0,5*φ*R_s*A_s=0,5*0,2844*365*3,14*(100)=16297,54 Н.

Предельна продольная сила, воспринимаемая незамоналиченным стыком равна:

N=R_b,loc*A_{loc 1}+N_вып=37,689*340(100)+16297,54=1297,72 кН>1235404кН т.е. прочность обеспечена.

4. Расчет центрально загруженного фундамента колонн

1. Расчет центрально нагруженного фундамента.

Сечение колонны 40*40 см. Расчетная нагрузка передаваемая с колонны на фундамент, N=1705.145 кН. γ_f=1.15 – усредненный коэффициент надежности по нагрузке. Нормативное усилие N=1705.145/1.15=1482.732 кН.

Грунты основания: пески мелкие средней плотности, маловлажные; расчетное сопротивление грунта R₀=0.3 мПа.

Бетон тяжелый класса В 12,5; R_bt=0.66 мПа; γ_b2=0.9; арматура класса А-II, R_c=280 мПа.

1. Определение размеров подошвы фундамента.

Площадь подошвы фундамента определяют по условному давлению на грунт R₀ без учета поправок в зависимости от размеров подошвы фундамента и глубины его заложения:

A=N/(R₀-γ_mH₁)=1482735/(0.3·10⁶-20·1.05)=5.314 м².

Размер стороны квадратной подошвы а=√А=√5,314=2,305 м. принимаем размер а=2,4 м.

Давление на грунт от расчетной нагрузки P=N/A=1705,145/5,76=296.032 кН/м².

2. Определение высоты фундамента.

Рабочая высота фундамента из условия продавливания по формуле: h₀=-0.25(h_кол+b_кол)+0.5√(N/R_bt+P)= 0,25(0,4·0,4)+0,5·√1705,145/(0,9·0,66·10³+296,032)=0,5 м.

Полная высота фундамента устанавливается из условий:

А) продавливания Н=50+4=54 см.

Б) заделки колонны в фундаменте Н=1,5h_кол+25=1,5·40+25=85 см.

В) анкеровки сжатой арматуры колонны Ø20 А-lll. Н=24d+25=24·2.0+25=73 см.

Принимают трехступенчатый фундамент высотой Н=90 см; h₀=h-a=90-4=86 см., высота ступени -30 см. Толщина дна стакана 20+5=250 мм.

Проверяют, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фундамента h₀₂=30-4=26 см. по условию прочности при действии поперечной силы без поперечного армирования в наклонном сечении нижней ступени в сечении lll-lll

Для единицы ширины этого сечения (b=100 см.) Pl=Q, где l=0.5(a-h_c-2h₀).

Поперечная сила от давления грунта

Q=Pl=0.5(a-h_кол-2h₀)P=0,5(2,4-0,4-2·0,86)·296,032=41,44 кН.

Рис 4.1 фундамент колонны

3. Определение площади сечения рабочей арматуры фундамента.

Расчетные изгибающие моменты в сечениях l-l и ll-ll

М₁=0,125P(a-h_кол)²b=0,125·296,032(2,4-0,4)²·2,4=355,238 кН

М₂=0,125P(a-а₁)²b=0,125·269,032(2,4-1)²·2,4=174,067 кН

Площадь сечения арматуры :

А_s1=M₁/0.9h₀R_s=355,238·10⁵/0.9·86·280·100=16,392 см².

А_s2=M₂/0.9h₀R_s=174,067·10⁵/0,9·56·280·100=8,032 см².

Принимают нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней с шагом 190 мм. (13Ø12 А-ll) с А_s=17,069 см².

Проценты армирования расчетных сечений

μ₁=(A_s100)/(b₁h₀)=17,069·100/100·86=0.198 %;

μ₂=(A_sn100)/(b_nh₀)=17,069·100/160·56=0.191 %;

что больше μ_min=0.05%.

СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ

1. Байков В.Н., Сигалов Э.Г. Железобетонные конструкции.-М.:Стройиздат,1991.

2. СНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные констукции.-М.:Стройиздат,1985.

3. СНиП 2.01.07-85. Нагрузки и воздействия.-М.:1988.

4. Степанова Д.С., Хардаев П.К. Методические указания к курсовому проекту 1 по

дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции». Разд.Расчет сборного

неразрезного ригеля./ВСГТУ.-Улан-Удэ.2003.

5. Степанова Д.С. Методические указания к курсовому проекту 1 по дисциплине

«Железобетонные и каменные конструкции». Разд.Расчет и конструирование

колонны многоэтажного промышленного здания./ВСГТУ.- Улан-Удэ.1997.

6. Степанова Д.С., Хардаев П.К. Методические указания к курсовому проекту 1 по

дисциплине «Железобетонные и каменные конструкции». Разд.Проектирование

монолитного железобетонного перекрытия./ВСГТУ.-Улан-Удэ.1986.

7. Цыдендамбаев О.Ц. Методические указания к оформлению пояснительной записки и

графической части курсовых и дипломных проектов./ВСТИ. -Улан-Удэ.1988.

4 Бондаренко В.М., Судницын А.И. Расчет строительных конструкций. Железобетонные и каменные конструкции.- М.: высшая школа, 1984.

5 Мандриков А.П. примеры расчета железобетонных конструкций.- М.: Стройиздат, 1989.

28