3.3. 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 3Ø18 А 400 с см² > 6,64 см².

Поперечная сила, воспринимаемая бетоном (для тяжелого бетона),

кН, где

принимаем с=0,7

Следовательно поперечную арматуру принимаем по расчёту.

Зададимся поперечной арматурой.

Класс арматуры –А 400, R_sw =285 МПа.

Диаметр поперечных стержней Ø6 мм, А_sw=0,283 см².

Проекция опасной наклонной трещины на продольную ось распорки с=0,7м

Максимально допустимый шаг поперечных стержней по длине распорки:

_{Шаг стержней по длине распорки}

По конструктивным требованиям: принимаем шаг поперечных стержней 100мм

Проверим соблюдение принятого шага по интенсивности поперечного армирования по длине распорки

_{Поскольку условие выполняетс я, окончательно принимаем поперечную арматуру в виде}

Ø6 Ф400 с шагом 100мм

4. Расчет фундамента под крайнюю колонну

Грунты основания – однородные. Преобладающий компонент – пески средние. Удельный вес грунта 20 кН/м3. Условное расчетное сопротивление грунта Усилия, передающиеся с колонны на фундамент, соответствуют сочетанию №7 для сечения IV-IV. Для сочетания №7 имеем:

М=-394,94кН·м N=1943,25кН .

Расчетная нагрузка от веса нижней стеновой панели и остекления на участке между отметками 1,8..5,4м:

_{расчетная нагрузка от собственного веса фундаментной балки:}

_где собственный вес фундаментной балки, равный 29 кН при шаге колоннB=12

Указанные нагрузки передаются на фундамент с эксцентриситетом:

_{Тогда расчетное значение момента от данных нагрузок будет равно:}

окончательно для расчета имеем

Диаметр продольной арматуры арматуры в подкрановой части колонны d=16мм.

Материалы фундамента:

- бетон монолитный класса В15,

- арматура класса А400,

4.1.Определение геометрических размеров фундамента.

Высота фундамента определяется из условий:

а)обеспечения заделки колонны в фундаменте для сплошной колонны в плоскости поперечной рамы:

_где

;

Принимаем длину заделки

.

б) обеспечения анкеровки рабочей арматуры колонны:

;

_где

Требуемую расчетную длину анкеровки арматуры с учетом конструктивного решения элемента в зоне анкеровки определяют по формуле:

Фактическую длину анкеровки принимают и не менее

а также не менее

окончательно принимаем , тогда

Расчетная глубина промерзания в районе г. Омск равна

_{(Mt=42, d0=0.23 для суглинков, kh=0.7)}

Глубина заложения фундамента должна быть не менее d_f.

Принимаем высоту фундамента Н = 1,35 м (кратно 150 мм), что больше Н_ф.з.= 1,25 м и больше Н_ан = 0,75м. Глубина заложения при этом составит

Размеры подошвы фундамента.

Площадь подошвы:

,

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

кН;

Получим:

м².

Зададимся соотношением большей стороны подошвы к меньшей: l/b=1.4. Тогда

м; м.

Принимаем lb = 3.32,4 м (кратно 0,3 м).

Уточняем площадь подошвы:

м².

Момент сопротивления:

м³.

Уточняем нормативное давление на грунт:

,

где k₁= 0,05 – для суглинков;

b₀ = 1 м; d₀ = 2 м.

МПа.

Уточняем размеры подошвы:

м²;

м; м.

Принимаем lb = 3.62,7 м.

Рис. 13. Схема стакана фундамента под колонну крайнего ряда.

Размеры фундамента.

Высота фундамента Н = 1,25 м. Размеры стакана указаны на рис. 13.

,

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 высотой h_f,2 = 0,3 м. Тогда высота двух ступеней:

м.

Вылет верхней ступени принимаем:

м.

Высота стакана

м.

Глубина стакана h_h = 1,05м (колонна заходит в фундамент на глубину Н_з = 1 м > h_ан = 0,5 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 = 0,05м.

Расчет 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 >0

кН/м² < 1,2R = 1,20.285 = 342 кН/м²,

где

Расчет арматуры подошвы фундамента.

а) в плоскости поперечной рамы

кН/м²;

кН/м².

Сечение I-I.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы

м = 25 см.

Площадь арматуры

см².

Сечение II-II.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы

м = 55 см.

Площадь арматуры

см².

Сечение III-III.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы

м = 130 см.

Площадь арматуры

см².

Проведем подбор арматуры.

Из трех найденных A_si принимаем A_s,max = A_s2 = 16,19 см². Зададимся шагом стержней S = 250 мм. Расстояние от края подошвы до первого стержня примем a_s = 50 мм.

Количество стержней:

.

Принимаем шаг крайних стержней 300 мм, получим

n=11 стержней

В направлении длинной стороны подошвы имеем арматуру 1114 А400 с A_s = 16,93 см² > A_s,max = 16,19 см².

Процент армирования в сечениях:

I-I: ;

II-II: ;

III-III: .

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

Поскольку длина подошвы больше 3 м, каждый второй стержень не доводят до конца в продольном направлении на 0,1l=35 cм

б) из плоскости поперечной рамы

Проводим для одного сечения V-V

Сечение V-V.

кН/м²;

кНм;

Рабочая высота подошвы

м = 55 см.

Площадь арматуры

см².

Зададимся шагом стержней S = 250 мм. Расстояние от края подошвы до первого стержня примем a_s = 50мм.

Количество стержней:

.

В направлении длинной стороны подошвы имеем арматуру 1514 А400 с A_s = 23.1 см².

Процент армирования в сечении:

V-V: .

В остальных сечениях:

IV-IV: .

VI-VI: .

Армирование стакана фундамента:

Площадь сечения продольной арматуры определяют из расчета стенок стакана на внецентренное сжатие нормального сечения А-А. Принимаем площадь продольной арматуры стакана без расчета, исходя из минимального процента армирования

Принимаем 5Ǿ18А400. с

Поперечное армирование в виде горизонтальных сеток, с заведением их за ближайшую к стакану ступень (но не менее 5 сеток, шаг сеток 150 мм), с расположением стержней у наружной и внутренней поверхности стенок стакана. Поперечную арматуру определяют расчетом на момент по наклонному сечению, проходящему через верхнее ребро стакана и условную ось поворота колонны. Расстояние y=0.7e₀. при

h_н/6<e₀< h_н/2 и y=h_н/2 при e₀≥ h_н/2. Принимаем арматуру сеток по конструктивным соображениям из стержней диаметром 10 мм А240.