4.3 Расчет площади рабочей арматуры

Принимаем: бетон В20, γ_b = 0,9 R_b = 10,35 МПа, арматура класса А400 (R_sc = 355 МПа).

• расчетная длина колонны 1 – го этажа с учетом защемления в фундаменте:

• гибкость колонны:

и, следовательно, расчет ведется в предположении наличия только случайных эксцентриситетов методом последовательных приближений.

Принимаем 4 Ø 32 (A_s,loss= 3217 мм²)

Уточняем расчет колонны с учетом значения A_s,loss =2463 мм² и φ = 0,9, тогда фактическая несущая способность колонны:

, то сеть прочность колонны обеспечена.

Проверяем достаточность величины принятого армирования:

Назначение поперечной арматуры

Класс арматуры хомутов А240, d_w ≥ 0,25d = 0,25 × 32 = 8 мм, принимаем d_w = 8 мм. Каркас сварной, поэтому шаг хомутов s_w ≤ 15d = 375 мм, s_w = s_max = 350 мм.

5Расчет и конструирование центрально нагруженного фундамента под колонну Исходные данные для проектирования

• Расчетное усилие в заделке N_fun = 1650,15кН

• Нормативное усилие Nⁿ_fun = N_fun :γ_fm=1650,15 : 1,15= 1434,9 кН;

• Условная (без учета района строительства и категории грунта) глубина заложения H_f= 1,5 м

• Расчетное сопротивление грунта (по заданию) R_гр = 0,31 МПа

• Средний вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его уступах γ_m = 20 кН/м³

• Фундамент проектируется монолитным, многоступенчатым из тяжелого бетона класса В20 (γ_b1 = 0,9) R_bt = 0,81 МПа

• Армирование фундамента выполнить арматурой класса А400 (Rs = 355 МПа)

Определение геометрических размеров фундамента

Размер стороны квадратной подошвы:

Назначаем а = 2,3 м, тогда давление под подошвой фундамента при действии расчетной нагрузки:

Рабочая высота фундамента из условия прочности на продавливание:

H_f = h₀ + а_з = + 50 = 356,6мм ≈ 350 мм (а_з = 35 ÷ 70 мм – толщина защитного слоя)

По условию заделки колонны в фундамент:

H_f = 1,5h_c + 250 = 1,5 × 300 + 250 = 600 мм.

По условию анкеровки сжатой арматуры (арматура колонны) диаметром  25 А400 в бетоне класса В20:

H = λ_and + 250 = 20 × 25 + 250 = 750 мм, где λ_an = 20.

С учетом удовлетворения всех требований принимаем окончательно двухступенчатый фундамент:

H_f= 750 мм, мм, высоту ниж­ней ступениh₁ = 400 мм (h₀₁ = h₁ − а_з = 350 мм).

Проверяем соответствие рабочей высоты нижней ступени h₀₁:

Минимальное значение поперечной силы Q_b,min:

т.е. прочность нижней ступени по наклонному сечению обеспечена.

Ширина второй ступени а_ф1 = 1100 мм.

Проверяем прочность фундамента на продавливание по поверхности пирамиды:

условие прочности на продавливание удовлетворяется.

Определение площади рабочей арматуры

Изгибающие моменты в расчетных сечениях фундамента:

Необходимая площадь сечения арматуры для каждого направления на всю ширину фундамента определяется как большее из двух следующих значений:

Нестандартную сетку принимаем с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой 15 Ø 12 А400 (A_s = 1696,5 мм²) и шагом 150 мм.

Проверяем достаточность принятого армирования фундамента:

Список использованной литературы

1. СНиП 52-01-2003 Бетонные и железобетонные конструкции. Основные положения. М.: ГУП «НИИЖБ, ФГУП ЦПП, 2004.

2. СП 52-101-2003 Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. М.: ГУП «НИИЖБ, ФГУП ЦПП, 2004.

3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). ЦНИИПромзданий, НИИЖБ.- М.: ОАО «ЦНИИПромзданий, 2005.-214 с.

4. СНиП 2.01.07-85* Нагрузки и воздействия. Госстрой России. – М.: ГП ЦПП 2003.

5. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84). – М.: ЦИТП, 1986.

6. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Часть 1. – М.: ЦИТП, 1986.

7. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Часть 2. – М.: ЦИТП, 1986.

37