7.3.5 Расчет подколонника

В данном случае подколонник рассчитывается как короткая сжатая колонна с поперечным сечением 900х900 мм (рисунок 26).

Рисунок 26-Расчётные сечения подколонника

Случайный эксцентриситет:

– принимаем в обоих направлениях.

Расчетные усилия в сечении 1-1:

Первое сочетание усилий:

N_1-1 = N – N_c + G_ф = 2785,94 – 2368,05+ 1,1·25·0,9·0,9·0,6 = 404,53 кН

М_1-1 = N_1-1·e_a = 404,53·0,03 = 12,14 кН·м

Продольная сила приложена с эксцентриситетом

Так как , подколонник, исходя из первого сочетания усилий можно проектировать бетонным.

Второе сочетание усилий:

N_1-2 = (1-α)·N₂ + G_ф = (1-0,85)· 2513,76 + 13,4 = 390,5 кН

М_1-2 = М₂ + Q₂·h_cf = 48,77 + 12,47·0,6 = 56,25 кН·м

e_0,1-2 = M_1-2/N_1-2 + e_a = 56,25/390,5+0,03 = 0,17 м < 0,45 l_cf = 0,405 м

Следовательно, подколонник можно принять бетонным.

Для его расчета принимаем второе сочетание усилий, так как значительно больше .

Расчет прочности поперечного сечения бетонного подколонника производится из условия:

а) по сжатой зоне

N_1-2 =390,5 кН < α·γ_b1· γ_b2 ·γ_b3·R_b·A_b = 0,85·1·0,9·0,9·11,5·399800=3165516,45= =3165,5 кН

где с коэффициентами (при кратковременном действии нагрузки), (для бетонных конструкций), (при бетонировании подколонников в вертикальном положении);

определена из условия точки приложения в центре тяжести сжатой зоны расчетного сечения (рисунок 27):

_{Рисунок 27-Фактическое и расчётное сечения подколонника}

б) по растянутой зоне (расчет необходим, если продольное усилие действует за пределами ядра сечения)

е_0,1-2 = 170 мм, I_cf = +2·( +0,5·0,2·0,35²)= 0,0495 м⁴

Ядровое расстояние:

r = i²/0,5 l_cf = 0,297²/0,45 = 0,196м = 196мм > e_0,1-2 = 170мм, продольное усилие находится в ядре сечения.

Расчет по растянутой зоне не требуется.

Прочность бетонного подколонника обеспечена.

Так как подколонник бетонный вертикальная арматура принимается конструктивно . Ввиду того, что случайный эксцентриситет может иметь место в обоих направлениях, вертикальную арматуру располагаем по всему периметру сечения (рисунок 28).

Рисунок 28-Вертикальное армирование подколонника

7.3.6 Расчет поперечной арматуры подколонника

Расчет производится от второго сочетания усилий.

Проверяем необходимость расчета: е_0,1-2 =170 мм > l_c/6 = 400/6 = 66,67мм – расчет необходим.

Так как l_c/2 = 400/2 = 200мм < е_0,1-2 =127 мм > l_c/6 =66,67 мм, то изгибающий момент определяем относительно точки k^/ поворота колонны по формуле (рисунок 25):

М_к^ʹ = 0,3·M + Q·d_c = 0,3·18,77+ 12,47·0,6 = 13,113 кН·м

Рисунок 29-Армирование стенок стакана подколонника горизонтальными сетками

Площадь поперечной арматуры сеток (суммарная площадь стержней в одном направлении) определяем из уравнения:

где А_s – площадь сечения всех стержней арматуры в одном направлении; Z_i - привязка сеток поперечной арматуры к торцу колонны.

A_s = М_к^ʹ·( ) = 13113000/827750= 15,842 мм²

Принимаем с

Расчет подколонника на местное сжатие под торцом колонны производим от первого сочетания усилий, так как

N_1,1-1 =2368,05кН > N_1,2-2 = α·N₂ = 0,85·2513,76=2136,7кН

, так как

Расчетное сопротивление бетона смятию, определяем по формуле:

где

R_b - призменная прочность бетона подколонника, принимаемая как для бетонных конструкций с учетом необходимых коэффициентов условий работы;

При расчете на местное сжатие дна стакана подколонника без поперечного (косвенного) армирования должно удовлетворяться условие:

N_c = N_1-1 = 2368,05кН < ψ·R_{b loc}·A_loc1 = 1·22,35·500² =5587500Н= 5587 кН

Условие выполняется. Косвенное армирование не требуется.