
- •5.2 Подкрановая часть колонны
- •6. Расчет внецентренно нагруженного отдельного фундамента под сборную колонну
- •6.1 Исходные данные
- •6.2Определение глубины заложения и высоты фундамента
- •6.3Определение усилий, действующих на основание и фундамент
- •6.4 Определение размеров подошвы фундамента
- •6.5 Расчет тела фундамента (первое предельное состояние)
- •6.5.1Расчет площади сечения арматуры, которая укладывается параллельна большей стороне плиты
- •6.5.2Расчет сечения арматуры, которая укладывается параллельно меньшей стороне плиты
- •6.6 Проверка прочности фундамента на продавливание
- •6.7 Проверка нижней ступени на действие поперечной силы
- •6.8 Расчет площади сечения арматуры подколонника
- •Литература
Нагрузка |
Номер загружения |
γi |
Сечения крайней колонны |
|||||||
2-2 |
3-3 |
4-4 |
||||||||
M |
N |
M |
N |
M |
N |
Q |
||||
Постоянная |
1 |
1 |
119,58 |
- 533,4 |
-183,48 |
-914,13 |
-37,55 |
-914,13 |
12,16 |
|
Снеговая |
2 |
1 |
33,42 |
-215,46 |
-31,22 |
-215,46 |
-13,32 |
-215,46 |
1,49 |
|
3 |
0,9 |
30,08 |
-193,91 |
-28,10 |
-193,91 |
-11,99 |
-193,97 |
1,34 |
||
Крановая от 2х кра-нов Dmax на левой колонне |
4 |
1 |
-41,45 |
-531,17 |
144,34 |
-531,17 |
29,66 |
-531,17 |
-9,56 |
|
5 |
0,9 |
-37,30 |
-478,05 |
129,91 |
-478,05 |
26,69 |
-478,05 |
-8,60 |
||
Крановая от 2х кра-нов Dmax на правой колонне |
6 |
1 |
-41,57 |
-155,89 |
75,35 |
-155,89 |
-39,33 |
-155,89 |
-9,56 |
|
7 |
0,9 |
-37,41 |
-140,30 |
67,82 |
-140,30 |
-35,40 |
-140,30 |
-8,60 |
||
Тормозная T на левой колонне |
8 |
1 |
±16,24 |
0,00 |
±16,24 |
0,00 |
±136,46 |
0,00 |
±12,73 |
|
9 |
0,9 |
±14,62 |
0,00 |
±14,62 |
0,00 |
±122,81 |
0,00 |
±11,46 |
||
Тормозная T на правой колонне |
10 |
1 |
±16,49 |
0,00 |
±16,49 |
0,00 |
±61,99 |
0,00 |
±3,79 |
|
11 |
0,9 |
±14,84 |
0,00 |
±14,84 |
0,00 |
±55,79 |
0,00 |
±3,41 |
||
Ветровая слева |
12 |
1 |
84,8 |
0,00 |
84,8 |
0,00 |
493,55 |
0,00 |
44,73 |
|
13 |
0,9 |
76,32 |
0,00 |
76,32 |
0,00 |
444,20 |
0,00 |
40,26 |
||
Ветровая справа |
14 |
1 |
-72,21 |
0,00 |
-72,21 |
0,00 |
-380,32 |
0,00 |
-32,34 |
|
15 |
0,9 |
-64,99 |
0,00 |
-64,99 |
0,00 |
-342,29 |
0,00 |
-29,11 |
||
Сочетание нагрузок при γi=1 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Mmax, N, Q |
1+12 |
1+4+8 |
1+12 |
|||||||
204,38 |
-533,4 |
-22,9 |
-1445,3 |
456 |
-914,13 |
56,89 |
||||
Mmin, N, Q |
1+14 |
1+14 |
1+14 |
|||||||
47,37 |
-533,4 |
-255,69 |
-914,13 |
255,69 |
-914,13 |
-20,18 |
||||
Nmax, M, Q |
1+4+8 |
1+4+8 |
1+4+8 |
|||||||
94,37 |
-1064,57 |
-22,9 |
-1445,3 |
-22,9 |
-1445,3 |
15,33 |
||||
Сочетание нагрузок при γi=0,9 |
|
|
|
|
|
|
|
|||
Mmax, N, Q |
1+3+13 |
1+5+9+13 |
1+5+9+13 |
|||||||
225,98 |
-727,31 |
37,37 |
-1392,18 |
556,15 |
-1392,18 |
32,36 |
||||
Mmin, N, Q |
1+5+9+15 |
1+3+15 |
1+3+7+11+15 |
|||||||
2,68 |
-1011,45 |
-276,57 |
-1108,04 |
-483,02 |
-1248,34 |
-20,8 |
||||
Nmax, M, Q |
1+3+5+9+13 |
1+3+5+9+15 |
1+3+5+9+15 |
|||||||
203,3 |
-1205,36 |
-161,28 |
-1586,09 |
-487,95 |
-1586,09 |
-35,67 |
5.2 Подкрановая часть колонны
Подкрановая часть колонны рассчитывается как однопролетная многоэтажная рама, ригелями которой служат короткие жесткие распорки, а стойками менее жесткие ветви колонн.
Размеры прямоугольного сечения: ширина b=60см, высота h2=120см, h=30см; с=с'= 4см; d=30-4=26см; расстояние между осями ветвей колонны а=90см;
S=H2/6=12,0/6=2м.
Подбор арматуры производим исходя из расчетных усилий в сечении 4-4:
1) Mmax 456кНм; N -914,13кН;
2) Mmin -22,9кНм; N -1445,3кН;
3) М -487,95 кНм; Nmax -1586,09кН;
Мe=0; Ne=914,13 кН.
Расчетная длина подкрановой части: lo=1,5∙H2=1,5∙12=18м.
Приведенный радиус инерции сечения в плоскости изгиба определим по формуле:
;
(5.14)
;
Приведенная гибкость в плоскости изгиба
14
следовательно, необходимо учесть влияние
прогиба на несущую способность колонны.
Эксцентриситет продольной силы: e0 =M/N=487,95/1586,09=0,307 м.
Условная критическая сила:
;
(5.15)
;
Mе'Me +Ne·(h2/2-c)=0+914,13(1,2/20,04)511,91 кН·м;
M' M+N·(h2/2-c)=487,95+1586,09(1,2/20,04)1376,16 кН·м;
klt1+1511,91/1376,16 1,37;
e0,307/1,20,256<e,min0,5 0,01·18/1,2 0,01∙16,670,183 ;
Принимаем e=0,256.
,
(5.16)
где ρ=0,015 – для одной ветви.
αЕ·Is=6,35·2·0,015·60·30·902/4=694372,5 см4;
Коэффициент
Усилия в ветвях колонны
;
(5.17)
В наружной ветви N=300,66 кН
В подкрановой ветви N=1285,44 кН
;
Принимаем е0=1,2 см.
Расчетный эксцентриситет е=е0+h/2-c=1,2+30/2-4=12,2 см.
,
принимаем
:
В подкрановой ветви при N=1285,44 кН
;
(5.18)
Арматура устанавливается конструктивно.
Принимаем ρλ=0,25.
Принимаем ρmin=0,25%.
Принимаем 220 S500+114 S500 с As781,9 мм 2.
Поперечную арматуру принимаем из стержней класса S500 диаметром 6мм с шагом S=300мм<20·d=20·20=400мм, в местах стыковки каркасов надкрановой и подкрановой частей колонны с шагом S=10·d=200мм.
В наружной ветви при N=300,66 кН
; (5.18)
Арматура устанавливается конструктивно.
Принимаем ρλ=0,25
Принимаем ρmin=0,25%.
Принимаем 220 S500+114 S500 с As781,9 мм 2.
Поперечную арматуру принимаем из стержней класса S500 диаметром 6мм с шагом S=300мм<20·d=20·20=400мм, в местах стыковки каркасов надкрановой и подкрановой частей колонны с шагом S=10·d=200мм.
6. Расчет внецентренно нагруженного отдельного фундамента под сборную колонну
6.1 Исходные данные
Рассматриваемым является каркасное, одноэтажное производственное здание.
Рассчитываем отдельно стоящий монолитный фундамент под двухветвевую колонну крайнего ряда размерами сечения в подкрановой части ширина bс=600мм, высота lc=1200мм.
Грунт основания песок средней крупности с коэффициентом пористости ε=0,55 плотностью =1700кг/м3.
По таблице Б.1 приложения Б [3] определены расчетные характеристики грунта:
нормативное значение удельного сцепления cn=4кПа=0,004МПа
нормативное значение угла внутреннего трения n=36
нормативное значение модуля деформации E=30МПа
По
таблице 5.5 [4] принимаем условное расчетное
сопротивление грунта
=
300 кПа=0,3МПа.
Данные для расчёта: бетон тяжелый, класса С25/30, с тепловой обработкой при атмосферном давлении, fcd=16,67МПа; fctd=fctk/γс, fctk=1,8МПа, fctd=1,8/1,5=1,2МПа; Еcm=35·0,9·103 =31,5·103 МПа (табл. 6.2 [1] – при марке бетонной смеси по удобоукладываемости П2).
Предельные
относительные деформации бетона
‰
Продольная арматура класса S500. Для арматуры класса S500 принимаем:
- fyk=500 МПа;
- fyd=435 МПа;
- Еs=2·105 МПа.
Нагрузки на фундамент.
В соответствии с приведенным расчетом, расчетные усилия от колонны действующие на уровне обреза фундамента: 3) М4-4 -487,95 кНм; N4-4 1586,09кН;V4-4=35,67кН