Расчёт стаканного сопряжения колонны с фундаментом.

_{Размеры коробчатого сечения стаканной части, преобразованного в эквивалентное двутавровое: b=0,65 м; h=1,95 м; bf =bf/ =1,15 м; hf =hf/ =0,325 м; a=a/=0,04 м; h0=h-a = 1,95-0,04=1,91 м; δ=a/h0=0,04/1,91=0,02.}

_{Расчётные усилия в сечении V-V при γf>1:}

_{Определим эксцентриситет продольной силы относительно центра тяжести сечения (оси колонны):}

_{Случайный эксцентриситет: еа=h/30=1,95/30=0,065 м;}

_{Расчётный эксцентриситет: е0р = е0+еа= 0,34+0,065=0,41 м.}

_{Расстояние от центра тяжести сечения растянутой арматуры до силы:}

_{е=е0р + h/2 –а = 0,41+0,975-0,04=1,35 м.}

_{Проверим положение нулевой линии:}

_{N=1823,4 кН < 3494,6 кН, нулевая линия проходит в полке и сечение рассчитываем как прямоугольное шириной b = bf/ = 1,15 м.}

_{При Аs = As/ , фактическая высота сжатой зоны:}

_{x < hf/=32,5 cм.}

_{Относительная высота сжатой зоны:}

_{Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:}

_;

_{; при γb2=1,1}

_;

_{Имеем ζ < ζR , тогда:}

_{Назначаем по конструктивным соображениям в количестве не менее 0,05% площади поперечного сечения подколонника: As=As/=0,0005×115×195=11,2 cм2. Принимаем с каждой стороны подколонника 5Ø18 А-II (Аs=As/=12,72 см2). Поперечную арматуру назначим конструктивно – стержни Ø8 мм из стали класса А-I. Шаг их S=150 мм.}

§ Расчёт и конструирование фундамента для колонны по оси "3".

_{Ncol=2541,2 кН; Мcol=-414,3 кНм; Qcol=-39,1 кН.}

_{Нормативное значение усилий:}

Определение геометрических размеров фундамента.

_{Толщину стенок стакана назначаем t=250 мм, зазор между колонной и стаканом – 75 мм, тогда размеры подколонника в плане:}

_{lcf=1400+2(250+75)=2050 мм; bcf=500+2(250+75)=1150 мм.}

_{Предварительно площадь подошвы фундамента:}

_{Примем соотношение сторон фундамента: b/a=0,8}

_{примем Af= a×b=3,9×3 =11,7м2.}

_{Уточним R0:}

_{Примем соотношение сторон фундамента: b/a=0,8}

_{примем Af= a×b=3,6×2,7 =9,72 м2.}

_{Определим рабочую высоту фундамента из условия прочности на продавливание:}

_где

_{Принимаем глубину заделки колонны в фундаменте dcf=1,4 м. Высота ступеней h1=h2=0,3 м; высота подколонника hcf=H-h1-h2=2,2-0,3-0,3-0,15=1,45 м. Полная высота фундамента – Hf=2,2-0,15=2,05 м.}

_{Определим краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне подошвы:}

_{Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:}

_{0,17 м < а/6=0,6 м, тогда:}

_{329,6<1,2×R=379,2 кН/м2.}

_{Размеры подошвы достаточны.}

_{Размеры ступеней в плане: a1=2,7 м; b1=1,8 м; a2=2,05 м; b2=1,15 м.}

_{Принимаем толщину защитного слоя бетона а=50 мм. Рабочая высота для первой ступени: h01=0,3-0,05=0,25 м; для второй – h02=0,6-0,05=0,55 м; для подколонника h03=2,05-0,05=2 м.}

Расчёт арматуры фундамента.

_{Определим давление на грунт у края фундамента, а также в сечениях I-I, II-II, III-III направлении длиной стороны, без учёта веса фундамента и грунта на его уступах от расчётных нагрузок:}

Определим расчётные изгибающие моменты в сечениях I-I, II-II, III-III:

Вычислим требуемую площадь сечения арматуры класса А-II вдоль длинной стороны фундамента:

_{Наиболее опасное сечение II-II на грани подколонника: принимаем 18Ø12 А-II c As=20,3 см2. Вычислим процент армирования:}

0,086% < 0,5%

Рабочие стержни установим с шагом S=150 мм.

В направлении меньшей стороны подошвы фундамента армирование определим по среднему давлению на грунт:

Изгибающие моменты для сечений на грани второй ступени, на грани подколонника и на грани колонны:

Вычислим требуемую площадь сечения арматуры класса А-II вдоль короткой стороны фундамента:

_{Наиболее опасное сечение II-II на грани подколонника: принимаем 14Ø14 А-II c As=21,5 см2. Вычислим процент армирования:}

0,09% < 0,5%

Рабочие стержни установим с шагом S=250 мм.