4 Проектирование колонны
Колонны предназначены
для поддержания железобетонного
перекрытия. Жестко связанные с главными
балками, представляют собой стойки
рамной конструкции, испытывающие
сжимающие усилия, изгибаемые моменты
и поперечные силы. При приблизительно
равных пролетах главных балок, средние
колонны испытывают незначительный
изгиб и их можно считать практически
центрально сжатыми. Для изготовления
колонны принимаем бетон класса B30 (
продольную арматуру А-III (
).
4.1 Определение нагрузок на колонну
Нагрузка наколону передается от главной балки перекрытия рассматриваемого этажа и от колонны вышележащего этажа.
Расчетная нагрузка на колонну:
где
собственный вес колонны с перекрытием
;
средняя нагрузка на колонну от собственного
веса на 1 м2,
;
грузовая площадь,
;
количество этажей,
;
временная (полезная) нагрузка
.
4.2 Подбор арматуры и составление схемы армирования
Условие прочности:
при ширине колонны
;
коэффициент продольного изгиба.
- коэффициенты определяемые в зависимости
от
.
Зададимся коэффициентом
продольного изгиба
,
тогда:
Аs
у нас отрицательное то это значит,
что не нужна арматура, но ставим
конструктивную арматуру 4Ø16= 8,04 см2
, хомуты принимаем dsw
=6мм. Хомуты предназначены для
объединения продольной арматуры в общий
каркас, придания ему жесткости и
предотвращения продольного изгиба
арматуры. Шаг хомутов не более
,
возьмем шаг 300 мм.
Проверим значение коэффициента продольного изгиба :
5 Проектирование и расчет монолитного железобетонного фундамента под колонну, работающую на центральное сжатие
Для изготовления
колонны принимаем бетон класса B20 (
продольную арматуру А-II (
).
Глубина заложения фундамента
Расчетное сопротивление грунта под
подошвой фундамента
.
5.1 Определение нагрузок
Нагрузка на фундамент
равна нагрузке на колонну
(п. 4.1).
5.2 Предварительное определение размеров фундамента
Предварительную высоту фундамента определим из условия прочности на срез (продавливание) по периметру колонны:
Нф=120 см
Длину (
)
и ширину
фундамента найдем через площадь:
среднее значение веса грунта с фундаментом
.
Предварительно примем
размеры фундамента
Высота нижней ступени
подбирается так, чтобы в ней не требовалось
поперечной арматуры,т.е.
из условия
Полная высота нижней
ступени
при наличие бетонной подготовки, без
неё а=70мм
5.3 Определение напряжений в грунте по подошве фундамента
напряжения
в грунте по подошве фундамента.
Условие выполняется.
5.4 Проверка принятых размеров из условия продавливания фундамента колонной
Продавливание фундамента колонной происходит по поверхности пирамиды, боковые стороны которой начинаются у колонны и наклонены под углом 45°. Условие на продавливание:
расчетная продавливающая сила;
площадь продавливания,
;
эмпирический коэффициент для тяжелых
бетонов
;
рабочая высота фундамента,
;
средний периметр пирамиды,
Условие выполняется. Окончательно примем размеры фундамента
.
5.5 Подбор арматуры работающей на изгиб, составление схемы армирования
Площадь сечения
рабочей арматуры определяется из расчета
на изгиб консольных выступов фундамента.
При высоте
фундамент будет иметь три ступени.
Тогда:
Площадь сечения
арматуры на всю ширину фундамента
в каждом направлении:
для
расчета фундамента.
При ширине фундамента
и шаге стержней от 10 до 20 см число стержней
в одном направлении от 34 до 17 штук. Примем
в каждом направлении
, шаг стержней 20,0 см.
Список использованной литературы:
1. Кононов Ю.И. Железобетонные конструкции. Монолитное железобетонное ребристое перекрытие с балочными плитами: Учеб.пособие. СПб.: Изд-во СПбГПУ, 2003. 66 с.
2. СНиП 2.03.01-84* «Бетонные и железобетонные конструкции»
3. СНиП 2.01.07-85* «Нагрузки и воздействия»
4. СНиП 2.02.01-83 «Основания зданий и сооружений»
5. Малинин Н.А., Страхов А.Д. Проектирование предварительно-напряжённых железобетонных ригелей балочного типа: Метод.указания к курсовому проектированию. Л.: ЛПИ им М.И. Калинина, 1990. 38 с.
6. Строительная механика. Основы теории с примерами расчётов: Учебник/Под.ред. А.Е. Саргсяна. -2-е изд., испр. и доп. – М.: Высш. шк., 2000. – 416 с.
7. Железобетонные и каменные конструкции: Учеб. Для строит. Спец. Вузов/Под ред. В.М. Бондаренко. – 3-е изд., исправл. – М.:Высш. Шк., 2004 - 876 с.: ил.
8. Партон В.З Механика разрушения: от теории к практике. – М.: Наука. Гл. ред. Физ.-мат. Лит., 1990. – 250 с.: ил.
9. Железобетонные конструкции т.1 и т.2/Под ред. А.Б. Голышева. – К.:Логос, 2001.