4.3. Промежуточная распорка

Максимальная поперечная сила, действующая в сечениях подкрановой части колонны кН.

Изгибающий момент в распорке:

кНм.

Поперечная сила в распорке:

кН.

Эпюра моментов в распорке:

Эпюра поперечных сил:

Размеры сечения распорки:

м,м,м.

Площадь продольной рабочей арматуры при симметричном армировании:

см².

Принимаем 3Ø12 А – IIIссм²> 2,63 см².

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном (для тяжелого бетона),

кН > кН.

Следовательно арматуру принимаем конструктивно. Принимаем в виде 2Ø6 А – IIIсS=100 мм

5. Расчет фундамента под крайнюю колонну.

Грунты основания – однородные. Преобладающий компонент – суглинок полутвердый. Удельный вес грунта = 18 кН/м³. Условное расчетное сопротивление грунтаR₀= 0,30 МПа.

Усилия, передающееся с колонны на фундамент, соответствуют сочетанию №7 для сечения IV-IV. Для этого сочетания имеем: М= 85,3 кНм,N= 877 кН,Q= 20,8 кН.

Материалы фундамента.

Бетон класса В15:

- расчетное сопротивление осевому сжатию R_b= 8,5 МПа (табл. 13 СНиП 2.03.01-84)

- расчетное сопротивление осевому растяжению R_bt= 0,75 МПа (табл. 13)

- начальный модуль упругости E_b = 20,510³МПа (табл. 18)

Арматура класса А-III:

- расчетное сопротивление растяжению/сжатию I г.п.с. R_s=R_sс= 365 МПа (табл. 22)

- начальный модуль упругости E_s = 210³МПа (табл. 29).

1. Определение геометрических размеров фундамента.

Высота фундамента определяется из условий:

- обеспечения заделки колонны в фундаменте для двухветвенной колонны в плоскости поперечной рамы:

м;м;

м;

Тогда: м.

- обеспечения анкеровки рабочей арматуры колонны:

;

;

м.

Расчетная глубина промерзания в районе г. Москва равна d_f= 1,4. Глубина заложения фундамента должна быть не менееd_f. Принимаем высоту фундаментаН= 1,35 м (кратно 50 мм), что большеН_з= 1,146 м иН_ан= 0,91 м. Глубина заложения при этом составит

м >d_f= 1,4 м.

Размеры подошвы фундамента.

Площадь подошвы:

,

где 1,05 – коэффициент, учитывающий наличие изгибающего момента;

кН;

Получим:

м².

Зададимся соотношением большей стороны подошвы к меньшей: l / b= 1,2. Тогда

м;м.

Принимаем lb= 1,81,5 м (кратно 0,3 м).

Уточняем площадь подошвы:

м².

Момент сопротивления:

м³.

Уточняем нормативное давление на грунт:

,

где k₁= 0,05 – для суглинков;

b₀= 1м;d₀= 2м.

МПа.

Уточняем размеры подошвы:

м²;

м;м.

Принимаем lb= 2,43 м.

м²;м³.

Давление на грунт от расчетно нагрузки:

кН/м².

Рис. К расчету фундамента под колонну.

Размеры фундамента.

Высота фундамента Н= 1,35 м. Размеры стакана указаны на рис.

,

что на 0,6 м больше соответствующих размеров поперечного сечения подкрановой части колонны.

Толщина стенки стакана по верху d_h= 0,2 м.

Вынос подошвы фундамента за грань скана:

м >0,45 м,- поэтому устраиваем вторую ступень с.

Высота стакана

м.

Глубина стакана h_h= 1,0 м (колонна заходит в фундамент на глубинуН_з= 0,95 м >Н_ан= 0,896 м). Толщина дна стакана

м > м.

Проверим достаточность принятой высоты подошвы фундамента из условия обеспечения ее прочности на продавливание подколонником. С учетом обязательного подстилающего слоя под подошвой толщиной 100 мм из бетона класса В7,5 принимаем а= 0,04 м. Тогда:

,

следовательно, принятая высота ступеней h_f= 0,6 м достаточна.

2. Расчеты прочности элементов фундамента.

Определение краевых ординат эпюры давления.

Момент в уровне подошвы:

кНм.

Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезках:

кН.

м <м;

кН/м²<

< 1,2R= 1,2291 = 349,2 кН/м²,

где

МПа.

кН/м²> 0.

Расчет арматуры подошвы фундамента.

а) в плоскости поперечной рамы

кН/м²;

кН/м².

Сечение I-I.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы

м = 26 см.

Площадь арматуры

см².

Сечение II-II.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы

м = 56 см.

Площадь арматуры

см².

Сечение III-III.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы

м = 131 см.

Площадь арматуры

см².

Проведем подбор арматуры.

Из двух найденных A_siпринимаемA_s,max=A_s3= 10,46 см². Зададимся шагом стержнейS= 300 мм. Расстояние от края подошвы до первого стержня примемa_s= 100 мм.

Количество стержней:

.

В направлении длинной стороны подошвы имеем арматуру 1212 А-III сA_s= 13,57 см²>A_s,max= 10,46 см².

Процент армирования в сечениях:

I-I: ;

II-II: .

III-III: .

Поскольку во всех сечениях _max= 1% >>_min= 0,05%, количество принятой арматуры оставляем без изменения.

б) из плоскости поперечной рамы

Сечение IV-IV.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы

м = 56 см.

Площадь арматуры

см².

Зададимся шагом стержней S= 300 мм. Расстояние от края подошвы до первого стержня примемa_s= 100 мм.

Количество стержней:

.

В направлении длинной стороны подошвы имеем арматуру 910 А-III сA_s= 7,07 см².

Процент армирования в сечении:

IV-IV:.