з = 0,973

Принимаем 2 стержня арматуры класса А400 10 с A_s = 1,57 см²

Расчёт по наклонному сечению.

Опора В слева:

Данные для расчета:

Q_B^лев = 164611,506 Н, _n = 0, _f = 0, _b3 = 0,6 _b2=2

Определение необходимости постановки поперечных стержней по расчету

- необходим расчет поперечных стержней

Определение требуемой интенсивности постановки стержней

Определение минимально необходимой интенсивности по СНиП

Определение проекции невыгоднейшей трещины

(м)

Принимаем в качестве поперечных стержней арматуру класса А240 d_w = 8 мм - по таблице свариваемости; R_sw=170 Мпа

E_s = 210000 МПа

Вычисление максимально возможного шага хомутов по требованию СНиП

При h = 450мм

S h/2 = 225 мм;

Назначаем шаг хомутов конструктивно S = 100 мм - принимаем кратно 50 мм.

Проверка:

,

_w1 = 1+5·_w = 1 + 5·7,636·0,005 = 1,191,

_b1 =1-·R_b = 1 - 0,01·1035 = 0,8965

Q_u2=0.3·_w1·_b1·R _b·b·h₀ = 0,3·1,191·0,8965·1035·20·41 = 271855,117 (Н)

Q_max < Q_u2

Проверка выполнена.

Опора В справа:

Определение требуемой интенсивности постановки стержней

Определение проекции невыгоднейшей трещины

Опора А:

Определение требуемой интенсивности постановки стержней

Определение проекции невыгоднейшей трещины

Принимаем шаг S = 20 см.

4. Расчет центрально-сжатой колонны

4.1 Сбор нагрузок

Постоянная нагрузка, передающаяся с каждого этажа на колонну

G =3(q_sb l _sb + (h _mb - h _pl)·b_mb·l_pl·с·_f·_n·_b2 )=3(5,7·1017,834+(0,8-0,07)·0,3·2,333·2500·1,1·1) = 25639,936 кг

где _f = 1,1, _n = 1, p = 2500 кг/м² - объёмная масса железобетона.

Временная нагрузка , передающаяся с каждого этажа на колонну: V =3V_sb·l _sb =3 2870,092·5,7 = 55210,419 кг

Равномерно распределенная нагрузка на покрытие

Собственный вес конструкций покрытия

G' =3(q'_sb l _sb + (h _mb - h _pl)·b_mb·l_pl·с·_f·_n·_b2 )=3(5,7·492,8+(0,8-0,07)·0,3·2,333·2500· 1,1·1) = 12165,673 кг

4.2 Определение усилий в колонне от расчетных нагрузок

Грузовая площадь средней колонны .

Постоянная нагрузка на покрытие:

-

Постоянная нагрузка на перекрытие одного этажа:

-

Временная нагрузка на покрытие:

-

Временная нагрузка на перекрытие одного этажа:

- , где

Продольная сила в колонне первого этажа

- коэффициент сочетания для двух и более перекрытий.

,

где n - общее число перекрытий

Продольная сила в колонне первого этажа от длительной нагрузки

Собственный вес колонны

4.3 Расчет сечения колонны

Исходные данные. Бетон тяжелый класса В30, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, Бетон тяжелый класса В30:

Арматура класса А 400, d>10 мм, R_s=R_sc=355 МПа, Е_s=210⁵ МПа.

Сечение колонны b x h =400 x 400 мм при а=а^/=4 см. Полезная высота сечения h_o=h-a=36 см.

Нагрузка у обреза фундамента:N=-4507,185 кН (l_o = 1,0 H, _b2=1,1)

Усилия от продолжительного действия нагрузок: N_l = -1391,40 кН

Расчет по комбинации усилий

следовательно, расчет ведем с учетом гибкости элемента.

Условная критическая сила:

Момент инерции бетонного сечения:

Коэффициент, учитывающий влияние длительного действия нагрузки на прогиб элемента в предельном состоянии:

Т.к. в соответствии с п.3.6[1] , принимаем

Приведенный момент инерции сечения арматуры относительно центра тяжести бетонного сечения:

При условии, что A_s=A_s^* :

Относительная высота сжатой зоны:

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны:

где

Имеем случай.

,

где

где

Из конструктивных соображений

Принимаем 332 A400 c A_s= 24,13 см².

4.4 Конструирование колонны

Конструктивные требования к внецентренно сжатым элементам отражены в пп. 5.16-5.19, 5.22-5.25 /2/.

Принято:

-диаметр продольной арматуры 32 А400;

-расстояние между осями стержней продольной арматуры должно приниматься в направлении, перпендикулярном плоскости изгиба, не более 400 мм, а в направлении плоскости изгиба не более 500 мм;

-диаметр хомутов в вязаных каркасах внецентренно сжатых элементов не менее 0,25d = 0,25*32 = 8 мм и не менее 5 мм - принято 8 А400;

-расстояние между хомутами -не более 500 мм и не более 15*d = 15*32 = 480 мм. Принято 200мм.

-конструкция вязаных хомутов во внецентренно сжатых элементах должна быть такой, чтобы продольные стержни (по крайней мере через один) располагались в местах перегиба хомутов, а эти перегибы на расстоянии не более 400 мм по ширине грани элемента. При ширине грани не более 400 мм и числе продольных стержней у этой грани не более четырех допускается охват всех продольных стержней одним хомутом.

5. Расчет центрально-сжатого фундамента

Сбор нагрузок на фундамент: N=4507,185 кг. Нормативное значение усилий получаем делением расчетных усилий на коэффициент надёжности

Колонна имеет сечение 400х400 мм исходя из конструктивных решений.

Глубина заделки колонны в стакане фундамента определяется из условий:

Н_ст=0.5+0.33h_i=0.5+0.33*0,4 = 0.632 м

H_ан=1.5b=1.5Ч0.4=0.6

Принимаю глубину заделки колонны в фундамент 0.65 м.

Предварительную площадь фундамента определяем по формуле:

усредненная нагрузка 1 м³ фундамента и грунта на его уступах

- отклонение сторон

; ;

Окончательно принимаем:

Момент сопротивления: мі

Уточняем расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента: при bo=1м do=2м, К1=0,05 К2=0,2

Определение краевого давление на основание:

Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:

Краевое давление:

/мІ; кН/мІ;

где R - уточненное значение

Расчет плитной части фундамента не продавливание:

Рабочую высоту нижней ступени проверим расчетом на продавливание:

Условие выполняется.

Дополнительно выполним расчет на продавливание по одной, наиболее нагруженной грани пирамиды продавливания. Защитный слой бетона 35мм.

Размер нижней стороны грани пирамиды продавливания на уровне рабочей арматуры подошвы равен:

Средний размер грани пирамиды продавливания:

Сила продавливания:

Условие прочности на продавливание:

Выполняется, т.е. прочность рассматриваемой грани достаточна.

Расчет арматуры по подошве фундамента.

Расчет из плоскости и в плоскости поперечной рамы

;

Принимаем 20 20 А 300 А_s = 62,84 см²

Библиографический список