4. Расчет и конструирование колоны первого этажа.

4.1 Определение расчетной продольной силы, которая действует на колону первого этажа

Рис. 7. Схема армирования колонн

Постоянная загрузка на один этаж:

N=nпокр+2nперекр

Nпокр=gпокр×A+Pg×А+Pкр×A=5,29×34,8+0,5×34,8+1×34,8=236,29 кН

дл

Nпокр= gпокр×A+Pg×А=5,29×34,8+0,7×34,8=218,89 кН

Nперекр=28,65×5,8+19,8×5,8+19,8×5,8=395,85 кН

дл

Nперекр=28,65×5,8+19,8×5,8=281,01 кН

Nкол=h²к×Hэт×ρж×γ=0,3²×3×25×1,1=7,425

N= Nпокр+2 Nперекр+3 Nкол=236,29+2×395,85+3×7,425=1049,73 кН

Дл дл

Nдл = Nпокр+2 Nперекр+3Nкол=218,89+2×281,01+3×22,27=803,18 кН

Nдл/N=803,18/1049,73=0,765кН

Акол=N/η×φ(Rb×φb₂+μ×Rsc)×10³=1049,73/1×(11,5×0,9+0,01×365)×10³=0,074 м²

Принимаем класс бетона В20

Rb=11,5 мПа

γb₂=0,9 мПа

η=1

μ=0,01

Кыс=365мПа

Hкол= =0,27=0,3

l₀ 20hкол

2,52 20×0,3

2,52 6

φb=0,91

φr=0,915

Вывод: Колонну рассматриваем как условно центрально сжатые.

4.2. Расчет коэфициента продольного изгиба

φ=φb+2(φr-φb)×μ×Rsc/Rb×γb₂ φr

φ=0,91+2(0,915-0,91)×0,01×365/11,5×0,9 0,915

0,911 0,915

A's=N/η×φ×Rsc×10-h²кол×Rb×φb₂/Rsc×10⁴=1049,73/1×0,91×365×10-0,3²×11,5×0,9/365×10⁴=6,08см²

Принимаем 4 стержня арматуры диаметром 14 А-III

A's=6,16см²

Μ=As'/hкол²=6,16/30²=0,0068

N η×φ(Rb×γb₂×hкол²+Rsc×As')=1×0,9(11,5×0,9×0,6+365×6,16)=1052,26

1049,73 1052,26

Из условия свариваимости поперечная арматура принимается с диаметром 6 класса А-I

S=min 20d=20×14=280

Hкол=300мм

Принимае болшее 300мм-шаг

5. Расчет и конструирование фундамента колоны.

Фундамент рассчитывается на действие нагрузок , которые передаются с колоны первого этажа, нагрузки от собственного веса фундамента и грунта, который находится на его уступах.

Фундамент квадратный в плане. Класс бетона принимаем В15

Rb=8,5мПа

Rbt=0,75мПа

φb₂=0,9

Арматура класса А-2

Rs=280мПа

R₀=0,3мПа

Расчет сопративления грунта.

Ρ=20 кН/м³

N=1049,73 кН

N

N=N/γf=1049,73/1,2=874,77

γf=1,2

тр

N

Аф=N /R₀-ρср×H1×10³=874,77/0,3×10³-20×1,7=3,28м²

H1-глубина заложения фундамента=1,7м

Аф=вф= =1,813

Принимаем аф кратное 0,3,то принимаем 2,1

Аф=аф²

Аф=4,41

Расчитываем давление:

Pгр=N/Аф=1049,73/4,41=238,03

h₀min=- + × =-0,3/2+1/2× =0,555м

hcт=30×d+δ=30×1+50=470

H ф=h₀min+as

Hф=1,5×hк+0,5 max

Нф=hот+0,2

Hф=0,555+0,045=0,6

Нф=1,5×0,3+0,25=0,7

Нф=0,47+0,2=0,67

Принимаем кратное 100,

Нф=0,7=0,8

Т.к Нф-0,8, то фундамент 2х ступенчатый

h₀= Hф-аs=0,8-0,045=0,755

h₀1= = =0,0608м

hi=h₀i+as=0,0608+0,045=0,105

Р=N-Aосн×Ргр=1049,73-3,27×238,03=269,92

Aосн=(hк+2×h₀)²=(0,3+2×0,755)²=3,27

bср=4(hк+h₀)=4(0,3+0,755)=4,22

P 0,75×Rbt×γb²×h₀×bcр×10³=0,75×0,75×0,9×0,755×4,22=972,05

P 972,05

269,92 972,05

Момент в каждом сечении:

M1=0,125×Pгр(аф-hк)²×аф=0,125×238,03(2,1-0,3)²×2,1=202,44

MII=0,125×Ргр(аф-а1)²×аф=0,125×238,03(2,1-1,2)²×2,1=50,61

Аs1=

Аs2=

Принимаем, то что больше

As=13,38 см²

Шаг стержней 200-11 стержней в одном направлении, 11 в другом.

Арматура диаметром 14