Расчет прочности ригеля по сечениям, наклонным к продольной оси.

,

Определим требуемую интенсивность поперечных стержней из арматуры класса A-I (), .

Находим

Так как , то требуемую интенсивность поперечных стержней определим по формуле:

Так как , то принимаем

, так как , то корректируем значение по формуле:

Согласно пункту 5.27 шаг должен быть не более и не более и

в пролете:

у опоры:

Принимаем шаг поперечных стержней у опоры , а в пролете -

Отсюда

Принимаем: 2Ø8A-I ()

Так как ,а

,

то корректируем значение Mb иQb,min.

Принимаем C01=1,02

Так как

свычисляем по формуле:

Но не более Принимаемс=1.37м

Проверяем прочность по наклонной полосе ригеля между наклонными трещинами:

; тогда , следовательно, прочность наклонной полосы обеспечена.

Построение эпюров материалов выполняем с целью рационального конструирования продольной арматуры ригеля в соответствии с огибающей эпюрой изгибающих моментов.

Сечение в пролете с продольной арматурой 2Ø25A-III

; ;

Тогда

Сечение в пролете с продольной арматурой 4Ø25 A-III

Сечение в пролете с арматурой в верхней зоне 2Ø12 A-III:

Сечение у опоры с армированием в верхней зоне 2Ø28 A-III:

Поперечная сила в точке теоретического обрыва Q=130kH,

Тогда требуемая длина анкеровки:

W1=, для нижней арматуры в пролете.

Для верхней арматуры у опоры при Q=70kH

W2=

Сборная железобетонная колонна и центрально нагруженный фундамент под колонну.

Определим нагрузку на колонну с грузовой площади, сетка 5,9х7,2=42,48м,=0,95

Постоянная нагрузка от конструкций одного этажа: от перекрытия

3,97*42,48=168,6кН

От собственного веса ригеля 0,25х0,60м длиной 7,2м при плотности ж/б =25Кн/м

0,25*0,60*7,2*25*1,1=29,7kH

От собственного веса колонн сечением 0,3х0,3 м при этаже 4,8м

0,3*0,3*4,8*25*1,1=11,88 kH

Итого: 210,2 kH

Временная нагрузка от перекрытия одного этажа 7,2*42,48=305,9 kH

Длительная 5,4*42,48=229,4kH

Постоянная нагрузка от кровли и плит 5 kH/м

5*42,48=212,4H

От ригеля и колонны верхнего этажа

212,4+29,7+11,88=254 kH

Временная нагрузка от снега для г. Самара (IVснеговой район)

S=1.5Кн/м,=1,4 1.5*1,4*42.48=89.2kH

Длительная

0,5х89.2=44.6kH

Суммарная величина продольной силы в колонне 1-го этажа

N=(209.2+305.9)(4-1)+254+89.2=1891.5

Длительно действующая

Nl=(210.2+229.4)(4-1)+254+44.6=1617.4Кн

Характеристики бетона и арматуры для колонны: бетон мелкозернистый B25,R=14.5Мпа,=1

Продольная рабочая арматура класса А-IIIR=365МПа

Расчет выполняем по формулам на действие продольной силы со случайным эксцентриситетом

l=4800мм <20h=20*400=8000мм, то φ=0,8

Площадь сечения продольной арматуры

А== (1891.5*10/0,8*365)-300*300(14.5/365) =2902.4мм

Принимаем

4Ø32 A-IIIА=3217мм

Выполним проверку прочности сечения фактически принятой арматуры при Nl/N= 0.86

=0.78 l/h= 4800/300 = 16 и а’=40мм <0.15h=45мм

=0,846

=RA/RA= 365*3217/(14.5*300*300)=0,9

=+2(-)= 0,78+2(0,846-0,78)*0,9= 0,899<=0,46

Фактическая несущая способность расчетного сечения колонны

N=( RA+ RA)= 0.846(14.5*300*300+365*3217)= 2097kH>N=1891.5kH

Прочность колонны обеспечена

(%)= (A/А)*100%=(3217/(300*300))*100%= 3.6% >0.4

Поперечную арматуру в колонне конструируем в соответствии с требованиями по арматуре кл A-Id=8ммcшагомS=300мм <20d=20х32=640

Фундамент проектируем под колонну 300х300 с усилием N=1881Кн=1,15N=N/= 1891/1.15=1645kH

R=0.25 =1Hf= 1.4м

Фундамент проектируется из тяжелого бетона B25R=1,05 =1

A-III(R=365Мпа)

Средний вес единицы объема бетона фундамента

=20Кн/м

Требуемая площадь подошвы фундамента

A=1645*10/(0,25-20*10*400) = 7,41м

Размер стороны квадратной подошвы фундамента должен быть не менее а = == 2,72 м

Назначаем размер а=2,72м при этом давление под подошвой фундамента от расчетной нагрузки будет равно

P’=N/A= 1891*10/3100= 0,197МПа

Рабочую высоту фундамента определяем по условию прочности на продавливание

h= (R+P’)= (-300+300)/4+1/2(= 465,8мм

По условию заделки колонны в фундамент, полная высота фундамента должна быть не менее H=h+a= 466+50=516 мм

По условию заделки в фундамент

H== 700мм

По требованиям анкеровки сжатая арматура колонны

H=λan*d+250=18*32+250=826mm

Окончательно принимаем фундамент высотой H=700мм с высотой нижней ступениh1=400мм

С учетом бетонной подготовки под подошвы фундамента будем иметь

h=H-a= 700-50 = 650ммh=400-50=350мм

Выполним проверку условия прочности нижней ступени фундамента по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении

Q=0,5(а-h- 2h)bp’=0.5(3100-300*300-2*650)1*0,197=147,75kH

Q=0,6Rbh= 0.6*1,05*1*350=220,5>Q=147,75Н

То прочность нижней ступени по наклонному сечению обеспечена

Изгибающий момент определяем

М= 0,125p’(а-h)b= 0.125*0,197*(2800-300)*2800=430,9kH*m

М= 0,125p’(а-а)b= 0.125*0,197*(2800-1200)2800=275,6kH*m

Сечение арматуры одного и другого направления на всю ширину фундамента

А=М/0,9hR=5985*10/0,9*650*365=37,5см

А=М/0,9hR=275,6*10/0,9*350*365=24см

Нестандартную сварную сетку конструируем с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой 12диаметр18,A-IIIA=3054

= Aх100/(900хh)= 3054*100/1200*660= 0,39%

= Aх100/(2600хh)= 3054*100/3100*300= 0,32%