2.8. Расчёт подколонника

В данном случае подколонник рассчитывается как короткая сжатая колонна с поперечным сечением 10501050мм.

Рисунок 6. Расчетное сечение подколонника.

Случайный эксцентриситет е_а= l_cf /30=900/30=30мм принимаем в обоих направлениях.

Расчётные усилия в сечении 1 – 1:

Первое сочетание усилий

N_1-1 = N – N_c + G _ef = 3002,72 – 2702,45 + 1,1250,90,90,6 =313,64 кН;

М_1-1 = N_1-1е_а = 313,640,03 = 9,41 кНм или продольная сила N_1-1 приложена с эксцентриситетом е_01-1 = е_а = 0,03м.

Второе сочетание усилий

N_1-2 = (1 – )N₂ + G _ef = (1 – 0,9) 2811,12+13,365 =294,48кН;

М_1-2 = М₂ + Q₂h_cf = 18,58+ 9,230,6 = 24,12 кНм;

е_01-2 = М_1-2/ N_1-2 + е_а = 24,12/294,48 + 0,03 = 0,112м  0,45^.l_cf = 0,450,9 = 0,405м.

Следовательно, подколонник можно принять бетонным. Для его расчёта принимаем второе сочетания усилий, так как e_0,1-2 значительно больше e_0,1-1.

Рисунок 7. Фактическое (а) и расчетное (б) сечение подколонника.

Условия прочности:

а) по сжатой зоне

где А_b определена из условия точки приложения N_1-2 в центре тяжести сжатой зоны расчетного сечения.

б) по растянутой зоне

е_01-2 = 112мм, I_cf = 0,4^.0,9³/12 + 2^.(0,5^.0,2³/12 + 0,5^.0,2^.0,35²) = 0,0495м⁴;

А = 0,9² – 0,5² = 0,56м²; i = = = 0,297м;

W = I_cf/0,5l_cf = 0,0495/0,5*0,9 = 0,11м³;

Ядровое расстояние r = i²/0,5l_cf = 0,297²/0,5*0,9 = 0,196м =196мм > е_01-2 = 112мм, продольное усилие в ядре сечения. Расчёт по растянутой зоне не требуется.

Прочность бетонного подколонника обеспечена.

Так как подколонник бетонный вертикальная арматура принимается конструктивно Ø10А240. Ввиду того, что случайный эксцентриситет е_а может иметь место в обоих направлениях, вертикальную арматуру располагаем по всему периметру сечения.

Рисунок 8. Вертикальное армирование подколонника.

2.9 Расчёт поперечной арматуры подколонника производим от второго сочетания усилий:

l_c /2 = 200мм; е_01-2 = 112мм >

Изгибающий момент М¹_к определяем относительно точки к¹ поворота колонны:

М¹_к=0,3∙М+Q∙d_c=0,3∙18,58+9,23∙0,6 = 11,112 кНм;

∑R_s∙A_s∙z_i = 215∙ A_s∙(550+500+400+300+150)=215∙ A_s∙1900=408500 ∙ A_s

A_s = М¹_к/(∑R_s ∙z_i) = 11112000/408500 = 27,2 мм².

Принимаем 4Ø8 А240 с A_s=201мм²

Рис.9. Армирование стенок стакана подколонника горизонтальными сетками.

2.10. Расчёт подколонника на местное сжатие под торцом колонны производим от первого сочетания усилий:

N_l,1-1=2702,45кН>N_l,2-2= α·N₂==0,9·2811,12=2530,01кН

_loc = 1,0, так как е₀ = 30мм  l_c/6 = 400/6=66,7мм;

принимаем φ_loc=2,4

R_b,loc=_locγ_b1γ_b2γ_b3R_b=2,41,00,90,98,5=16,5 МПа;

Прочность обеспечена. Косвенного армирования не требуется.

3. Расчёт фундамента по образованию и раскрытию трещин

3.1. Расчёт на трещиностойкость нижнего сечения подколонника

Величина растягивающего напряжения в бетоне определяется по формуле

_b = N/A_red – M/W_red

В данном случае для 1-го сочетания усилий.

_b =

В данном случае для 1-го сочетания усилий.

_b =

Так как полученные напряжения у наименее напряженной грани сжимающие, а не растягивающие, то проверка на образование и раскрытие трещин нижнего сечения подколонника не требуется.

3.2. Расчет на образование и раскрытие трещин плитной части фундамента

Расчёт на образование и раскрытию трещин плитной части фундамента производится для сечения, в котором расчетом на прочность требуется максимальное количество арматуры. В данном случае таким является сечение 3-3 у грани подколонника, где площадь принятой арматуры равна A_S = 2462 мм² . Первоначально необходимо выполнить расчет на образование трещин от нагрузки