Расчет подкрановой части колонны

Из табл. 4 (наихудшая комбинация из сечений 3-3 и 4-4) выбираем расчетную комбинацию усилий:

M=2622,4кН*м, N=490,6 кН.

1. Определяем R_в=17 МПа, R_s=355 МПа, E_в=32000 МПа, E_s=190000 МПа , выписываем ранее определенные или назначенные параметры (рис. 17):

b=0,5 м, h=0,7 м, a = а' = 4 см.

2. Вычисляем: ;

;

M_l – момент от действия постоянной и длительной нагрузки для расчетной комбинации усилий

(сечение 3-3).

;

.

Из двух значений δ_е принимаем большее.

3.Условная критическая сила

.

4. Определяем .

5. Случайный эксцентриситет принимаем наибольшим из трех значений

; ; .

6. Расстояние от места приложения усилия N до центра тяжести растянутой арматуры

e = e₀*η + 0,5*h-a + e_a.=0,15*2.58+0,5*0,05-0,02=0,39 м

6. Определяем:

. Здесь R_в и R_s -в МПа;

.

8. Т. к., , ,

При этом А_s = A_s’ =0,002*в*h=0,002*50*70=7,0 см². Из двух значений А_s и A_s' принимаем большее.

9. По сортаменту подбираем 812А400 (А_s=9,05 см²). Арматура располагается у наиболее напряженных граней.

Поперечную арматуру (хомуты) в колоннах устанавливаем без расчета. В сварных каркасах надкрановой части колонны диаметр хомутов принимаем равным 6 мм (0,3 диаметра продольной арматуры), шаг хомутов — 360 мм (не более 20 диаметров продольных стержней при сварных каркасах).

6. Расчет и конструирование фундамента под колонну среднего ряда

Глубина заложения фундамента H_з=1,3 м. Расчетное давление на грунт R₀=250 кПа.

Из табл. 4 (сечение 4-4) выбираем расчетную комбинацию усилий:

N=2731,8 кН*м,M=212,4 кН.

Определяем размеры подошвы фундамента. Ширина подошвы фундамента:

где _ср=20 кН/м³ – средний вес грунта и фундамента на его уступах.

Длина подошвы фундамента:

Определяем площадь подошвы фундамента:

Определяем момент сопротивления подошвы:

Определяем минимальное и максимальное давление под подошвой фундамента:

Т.к. условия выполняются, следовательно размеры подошвы фундамента выбраны правильно.

Фундамент выполняем из бетона класса В15.

Число ступеней фундамента устанавливаем равным 2 , высота каждой из них равна 45 см.

Проверяем прочность на продавливание фундамента

где h₀₁ – рабочая высота фундамента;

b_x=(b+h₀₁)=0.6+0.41=1.01м,

l_x=l+h₀₁=1.6+0.41=2.01м.

.

Все размеры фундамента приведены на рис. 22.

Прочность обеспечена.

Рисунок 22 – К расчету фундамента под среднюю колонну.

Рассчитываем фундамент на изгиб.

где l_c1 – длина уступа нижней ступени.

Изгибающий момент на грани первой ступени:

Требуемое сечение рабочей арматуры

;

где l_c2 – суммарная длина уступов нижней и второй ступеней.

Изгибающий момент на грани второй ступени:

Требуемое сечение рабочей арматуры

,

где R_s— расчетное сопротивление растяжению арматуры класса А300.

Необходимое армирование подбираем по большему значению А_s. Принимаем 18 стержней диаметра 16 мм (А_s.=36,198 см²) с шагом 25 см (диаметр стержней должен быть не менее 12 мм, а шаг— не более 25 см).

По результатам расчета приводим эскиз конструкции фундамента