4.2 Определение площади продольной арматуры

Колонна изготавливается из бетона класса С 20/25, продольная арматура из стали класса S500, монтажную арматуру принимаем класса S240. Площадь сечения рабочей арматуры определяем по формулам центрального сжатия, при этом значения эксцентриситета принимают равным случайному эксцентриситету. Ориентировочно примем сечение колонны 350х350 мм.

Значение случайного эксцентриситета назначают максимальное из трех:

где - расчетная длина колонны;

- размер колонны в основании.

Принимаем мм.

Определяем значение коэффициента , учитывающего влияние продольного изгиба и случайного эксцентриситета:

; (4.10)

(4.11)

где - случайный эксцентриситет (наибольший);

- начальный эксцентриситет продольной силы ;

- коэффициент, учитывающий ползучесть бетона, допускается в расчеты не водить.

Получаем, что .

Подставляем необходимые данные в формулу (4.10) и получаем:

.

Проверяем сечение колонны:

(4.12)

.

Окончательно принимаем сечение колонны 350х350 мм.

Расчет центрально сжатой колонны производим из условия:

(4.13)

где - продольная сила, вызванная действием внешних нагрузок,

- внутреннее усилие бетона и арматуры.

(4.14)

где - расчетное сопротивление бетона МПа;

МПа (арматура класса S500);

- площадь бетона;

- площадь продольной арматуры.

(4.15)

.

Минимальная площадь продольной арматуры:

.

Принимаем: 8стержня ᴓ 20 арматуры класса S500 с .

Проверяем условие:

.

Диаметр поперечных стержней назначаем не менее 1/4 диаметра рабочей арматуры: мм. Т.о. принимаем арматуру класса S500 ᴓ 6. Шаг поперечной арматуры при сварном каркасе принимаем равным 20 диаметрам рабочей арматуры, т. е. мм. В местах стыковки рабочей арматуры колонны шаг поперечной арматуры назначается не более 10 диаметров рабочей арматуры, т. е. мм.

5 Расчет центрально-нагруженного отдельного фундамента под монолитную колонну

Расчет фундамента состоит из двух частей: первая включает определение формы и размеров подошвы фундамента, вторая – определение высоты фундамента, размеров его ступеней, сечения арматуры подошвы фундамента.

Для бетона класса С 20/25 принимаем по таблице 6.1 из СНБ нормативные и подсчитанные характеристики:

- нормативное сопротивление бетона осевому сжатию МПа;

- коэффициент безопасности по бетону ;

- расчетное сопротивление бетона сжатию МПа.

5.1 Определение глубины заложения и высоты фундамента

Глубина заложения фундамента принимается с учетом:

- назначения и конструктивных особенностей проектируемого сооружения, наличия подвала и подземных коммуникаций;

- величины и характера нагрузок, действующих на основание;

- существующего и проектируемого рельефа застраиваемой территории;

- инженерно – геологических и гидрогеологических условий площадки строительства;

- глубины сезонного промерзания грунтов.

Минимальную глубину заложения фундамента во всех грунтах, кроме скальных, принимается не менее 0,5 м от поверхности планировки. Принимаем высоту фундамента исходя из условия что она будет больше сезонной глубины промерзания грунтов для г. Климовичи :

(5.1)

d₁ - глубина заложения фундамента;

d_f - глубина сезонного промерзания;

k_h - коэффициент, учитывающий влияние теплового режима сооружения (CНБ 2.04.02-2000)

-глубину заложения фундамента принимаем 0,9м(2 ступени).

Из конструктивных условий получим глубину заложения:

Рассчитываем отдельно стоящий фундамент стаканного типа под монолитную колонну. Для фундамента принят класс бетона С 20/25, рабочие стержни приняты из арматуры класса S 500.

В соответствии с расчетом полная расчетная продольная сила, передаваемая колонной на фундамент на уровне пола первого этажа кН, тогда нормативное значение этой нагрузки с учетом усредненного коэффициента надежности по нагрузке ;

(5.2)

.