3.2. Определение размеров сечения колонны и подбор арматуры

Расчет колонны ведем с учетом случайного эксцентриситета . при центральном загружении и наличии только случайного эксцентриситета. Колонны прямого сечения с симметричной арматурой класса А-I , A-II; A-III. При их расчетной длине Lo≤20h (420<30*20=600)

Можно рассчитать по несущей способности по условию:

N≤Yb*Ψ(Rb*Ab+Rs*As)

N-расчетная продольная сила, равная N1

Yb- коэффициент условия работы (Yb=0,9 при h≤200мм Yb=1 при h>200 мм)

Ψ- коэффициент проодольного изгиба, учитывающий длительность загружения, гибкость и характер армирования.

Lo- длина , принимаемая равной высоте этажа H=2,5 м

Ab=b*h- площадь сечения колонны.

Asc- площадь сечения сжатой арматуры.

Предварительно принимаем Y=Ψ=1 коэффициент армирования U=Asc/Ab=0,01.

Тогда требуемая площадь сечения колонны из условия несущей способности:

Ab=N1/Y*Ψ*(Rb+U*Rsc)=8716,7/1*1(14,45+0,01*280)=505,32 .

Принимаем Ab=b*h=30*30=900 .

Вычислим Lo/h=420/30=14

Nдл/N=69993,2/8716,7=0,81 и Y=1 (при h>20 см) Ψb=0,83 u Ψz=0,86.

Коэффициент определяется по формуле:

Ψ=Ψb+2(Ψz-Ψb)Rsc/Rb*U=0,83+2(0,86-0,83)*335/17*0,01=0,842

Определяем площадь сечения арматуры по формуле:

Asc=N1/Y*Ψ*Rsc-Ab*Rb/Rsc=8716,7/(1*0,842*335)-505,32*17/335=30,9-25,6=5,4

В колоннах рабочую арматуру принимаем диаметром не менее 12 мм. По сортаменту принимаем 4 арматуры диаметром 14мм A-III (Asc=5,4)

Коэффициент армирования составляет:

U=5,4/505,32=0,0106

Полученное значение U находится в диапазоне рекомендуемых значений (0,01-0,02)

3.3. Конструирование колонны

Колонна армируется сварным пространственным каркасом. При диаметре продольных стержней 14 мм, по условию технологии сварки диаметр поперечных стержней в этом случае принят 4 мм.

Шаг поперечных стержней в сварных каркасах должен быть S<20s,но не более 500 мм.

Кроме того, в голове колонны ставятся конструктивные сетки из арматуры диаметром 8 мм A-III, не менее 3-х штук. Консоль армируется каркасом-балочкой. Размещение рабочих и поперечных стержней в сечении колонны показано на рисунке.

4. Расчет и конструирование жб фундамента стаканного типа

Учитывая значение заглубления фундамента целесообразно принять конструкцию его с подколонником стаканного вида и плитой. Фундамент под средние колонны рассматривают как центрально нагруженные.

Исходные данные:

Глубина заложения фундамента H1=1,5 грунт основания имеет условное расчетное сопротивление Ro=0,18 мПа=180 кН/

Расчетные характеристики материалов:

Для бетона класса В-15 * =8,7*0,85=7,4 мПа

Rbt* =0,765*0,85=0,8 мПа

Для арматуры класса A-III диаметром ≥10Rs=365 мПа

Расчетная нагрузка Nф=871,6 кН

4.1. Определение размеров подошвы и высоты сечения фундамента

Высота фундамента определяется как разность между отметками его подошвы обреза

h=1,5-0,15=1,35 м

глубина стакана фундамента принята hc=500мм

hc≥30d+Ϭ=30*14+50=470мм, где

d=14мм – диаметр продольной арматуры колонны

Ϭ=50 мм – зазор между торцом колонны и дном стакана.

И что больше необходимого значения hc=1,5*hk=1,5*30=45см.

Принимая толщину стенок стакана поверху 225 мм.

И зазор 75 мм, размеры подколонника в плане будут:

+2*225+2*75=300+450+150=900 мм.

Конструкция фундамента

Толщину плитной части фундамента назначаем:

h1=300мм, кратно 150 мм.

Ориентировочно, площадь основания фундамента определяется по формуле:

Aф=Nф/Ro-22h1=871,67/180-22*150=6,38 .

Учитывая, что сечение колонны квадратное, подошва фундамента принята тоже квадратной. Ориентировочно значение размера стороны подошвы такого фундамента:

Вф=аф= =2,52 м

Назначаем окончательно Вф=Аф=2400 мм( кратно 300мм) . Тогда площадь подошвы будет:

Аф=Вф*аф=2,4*2,4=5,76 и среднее давление на грунт составит:

Ргр=Nф/Аф=871,67/5,76=151,3 кН/ <Ro=180 kH/