3.2. Расчёт колонны на поперечную силу

Поперечная сила в колонне равна:

Поскольку Q постоянна по высоте колонны С = С_max= 3·h₀=3·350=1050мм < H₁ = 3.9м.

Поскольку C=C_max

Q_b =φ_n2∙Q_b,min=0,99∙52,5=52,23 кН

N_b=R_bA+R_sc∙A_s,lot=8,5∙400²+355∙4826=3459,31кН

Q_b,min =0,5R_btbh₀ = 0,5∙0,75∙400∙350=52500 Н =52,5кН>.

Прочность по наклонному сечению обеспечена. Поперечная арматура принимается по конструктивным требованиям, то есть

Ø 8 А 240 с шагом S_w = 350мм (S_w 0,25d и S_w 15d).

Расчёт по бетонной полосе между наклонными сечениями:

Q=11.61 кН<0,3R_bbh₀φ_n1 = 0,3·8,5∙400∙350∙0,623= 222.411 кН

Прочность по бетонной полосе обеспечена.

3.3. Расчёт консоли колонны

Консоль колонны предназначена для опирания ригеля рамы. Консоли колонны бетонируются одновременно с ее стволом, поэтому выполняется также из тяжелого бетона класса В15 имеем расчетное сопротивление бетона R_b=11,5 МПа, R_bt=0,9 МПа, модуль упругости бетона Е_b=24000 МПа. Продольная арматура выполняется из стали класса A500 с расчетным сопротивлением R_s=435 МПа. Поперечное армирование консолей выполняется в виде горизонтальных двухветвевых хомутов из стержней диаметром 10мм класса А240. Модуль упругости поперечных стержней Е_s=200000МПа. Консоль воспринимает нагрузку от опорной реакции ригеля кН, которая является максимальной.,

Максимальная расчётная поперечная сила, передаваемая на консоль, составляет:

Принимаем вылет консоли l_c=350 мм, высоту сечения консоли в месте примыкания ее к колонне, h=650мм. Угол наклона сжатой грани консоли к горизонту . Рабочая высота опорного сечения консоли: h₀=h-a=650-50=600 мм. Расстояние от приложения силы Q до опорного сечения консоли будет:

a= l_c-l_sup/2=350-290/2=205мм.

Размеры сечения консоли должны удовлетворять условию прочности на действие поперечной силы:

, с=а=205 мм

Так как,

то в расчёт принимаем

кН< Q_b,max = 540кН - размеры консоли достаточны.

Определение площади продольной арматуры А_s.

Момент в опорном сечении, взятый с коэффициентом 1,25, равен:

М=1,25Qа=1,25263,620,205=67,55 кНм.

Рисунок 14 – К расчёту консоли

Площадь сечения арматуры будет равна:

Принимаем 2Ø14 A500 с А_S=308 мм² (+7%).

Расчёт консоли по сНиП 2.03.01-84. Бетонные и железобетонные конструкции

Высота сечения у свободного края h₁=650-350=300 мм > h/3=200 мм. Рабочая высота опорного сечения консоли h₀= h – a = 650 - 50=600 мм. Поскольку l_c=350<0,9 h=585 мм, консоль короткая. Размеры консоли представлены на рисунке 20.

Проверяем прочность бетона на смятие под опорной площадкой:

МПа < R_b=11,5 МПа, прочность на смятие обеспечена

Проверяем условие прочности по наклонной сжатой полосе:

Принимаем шаг хомутов S_w=150 мм (S_w<h/4 и ≤150мм) 8 А240

Проверяем условие прочности:

прочность обеспечена

Расчёт надземных сборных железобетонных конструкций на этом завершён.

6. Расчет железобетонного фундамента под среднюю колонну.

Требуется рассчитать железобетонный фундамент под среднюю колонну. Исходные данные: расчетное сопротивление грунта основания R = 185 кПа, глубина заложения Н = 1,65 м, высота фундамента h = 1,5 м, бетон класса В20, бетон замоноличивания стакана класса В15 арматура плитной части А300.

Усилия на обрезе фундамента при:
1-ое сочетание усилий	N1=2068,53 кН	N1= 2408,73 кН
	М1= 0,00 кН м	М1= 0,00 кН м
2-ое сочетание усилий	N2=1888,63 кН	N2 = 2151,15 кН
	М2= 30,73 кН м	М2=36,88 кН м
	Q2 = 13,03 кН	Q2 = 15,63 кН

6.1 Определение размеров подошвы фундамента от усилий при γ_f =1,0

От первого сочетания усилий (центральное сжатие)

где – средняя плотность бетона фундамента и грунта на уступах.

Принимаем b =1=3м, А = 3·3 = 9м²; G_ф = 20 ·9 ·1,65=297 кН

От второго сочетания усилий (внецентренное сжатие)

Усилия в уровне подошвы фундамента:

N_Ф = N₂ + G_Ф = 1888,63 + 297=2185,63кН

_{MФ= M2 +Q2h= 30,73+ 13,03.1,5=50,28 кНм}

Принятые размеры подошвы фундамента удовлетворяют обоим сочетаниям усилий.