Главная страница
Навигация по странице:

  • Пояснительная записка к курсовому проекту №2 по ЖБК Выполнил: студент 4к ПГС Беппаев А.И.Проверил: Жангуразов А.М.Нальчик 2010 г.Содержание

  • Список литературы

  • Пояснительная записка к курсовому проекту 2 по жбк студент 4к пгс беппаев А. И. Проверил Жангуразов А. М. Нальчик 2010 г


    Скачать 459.5 Kb.
    НазваниеПояснительная записка к курсовому проекту 2 по жбк студент 4к пгс беппаев А. И. Проверил Жангуразов А. М. Нальчик 2010 г
    Дата19.05.2021
    Размер459.5 Kb.
    Формат файлаdoc
    Имя файлаRaschetno-poyasnitelnaya_zapiska.doc
    ТипПояснительная записка
    #207232



    Кабардино - Балкарский Государственный Университет им

    Х.М. Бербекова.
    Инженерно – Технический Факультет
    Промышленное и Гражданское Строительство
    Кафедра «Строительные конструкции»

    Пояснительная записка к курсовому проекту №2 по ЖБК

    Выполнил: студент 4к ПГС Беппаев А.И.

    Проверил: Жангуразов А.М.

    Нальчик 2010 г.

    Содержание

    1. Исходные данные………………………………………….

    2. Сбор нагрузок……………………………………………...

    3. Статический расчет поперечной рамы……………………

    4. Подбор площади сечения арматуры………………………

    5. Определение размеров подошвы фундамента……………

    6. Расчет подколонника………………………………………

    7. Список литературы…………………………………………


    Вариант 14
    Исходные данные:

    Пролет здания L= 33 м.; шаг колонн B= 6 м.; мостовые краны грузоподъемностью 15/3 т.; отметка верха кранового рельса H1=8.3 м.; тип местности Б, Rо=0.4 МПа ; ж/б конструкции: -с ненапрягаемой арматурой,

    -тяжелый бетон В 15, класс арматуры А-3, Вр-1, -предварительно напрягаемые: -тяжелый бетон В 40, класс арматуры К-7, здание отапливаемое; место строительства г. Волгоград: -снеговая нагрузка 2 район Р=70 кг/м2, ветровая нагрузка- 5 район, Р=60 кгс/м2.
    Компоновка конструктивной и расчетной схемы рамы.

    Основной несущей конструкцией покрытия является арка пролетом 33 м. С предварительно-напряженным нижним растянутым поясом. В качестве плит покрытия принимаем предварительно-напряженные плиты размером 3x6 м. Подкрановые балки железобетонные h= 1,4 м. (шаг колонн 6 м.). Высота кранового рельса 150 мм.

    Колонны проектируем сплошными. Привязку крайних колонн к разбивочным осям при шаге 6 м. Принимаем равной 0 мм.

    Определим высоту подкрановой части колонн крайних рядов (от верха подкрановой консоли до верха фундамента при a1= 0,15 м.) равна:

    HH= H – (hnδ + 0,15) + a1=

    В зависимости от габаритного размера крана назначаем высоту верхней надкрановой части. В соответствии с размером крана по высоте Hкр= мм. определяем:

    Hв= Hкр + (hnδ + 0,15) + a2=

    Принимаем Hв=, что соответствует унифицированному размеру высоты помещения (H= 15 м.) кратно 0,6м

    Высота колонн от верха фундамента:

    Hк = Hн + Hв =

    В качестве наружных ограждений принимаем стеновые панели толщиной 300 мм, высота стен (отметка верха) – 16,2; остекление ленточное.

    Считаем, что наружные стены запроектированы так, что нагрузка от массы нижнего участка стены с остеклением высотой 12 м. передается непосредственно на фундамент, а нагрузка от массы стены отметки 10,2 м. передается непосредственно на колонну (на уровне отметки 10,2 м.)

    Для расчета поперечной рамы используем метод перемещений с одним неизвестным ∆, ∆ - горизонтальные перемещение рамы.

    Расчетная схема рамы и действующие на нее нагрузки показаны на рисунке 1. Масса фермы ; масса стеновых панелей ; массу панелей остекления .

    Сбор нагрузок на раму

    Определение нагрузок
    Поперечник рассчитывается на следующие виды нагрузок: постоянную, состоящую из веса элементов конструкций покрытия и стен, подкрановых балок и стоек, и временную, состоящую из крановой нагрузки, веса снега и давления ветра.

    Постоянная нагрузка
    Подсчет собственной массы 1 м2 покрытия приведен в таблице:


    Вид нагрузки

    Нормат. нагр. Н/м2

    Коэффи-циент

    n

    Расчетная нагрузка Н/м2

    Водоизоляционный ковер

    100

    1,3

    130

    Цементная стяжка δ=300мм.

    540

    1,3

    702

    Цементная стяжка δ=100мм.

    500

    1,3

    650

    Пароизоляция

    50

    1,3

    65

    Ж/б плиты перекрытия

    2050

    1,1

    2255

    Итого:

    3240

    3802 3800


    Расчетная нагрузка от массы покрытия и фермы на крайнюю колонну:

    =3,8·В· + 0,5 · n =

    на среднюю колонну:

    =

    Расчетная нагрузка от собственной массы подкрановой балки и массы подкранового пути на стойку:

    Рп.б.=(0,7·В+115)·n=

    Расчетная нагрузка на крайнюю колонну от массы стеновых панелей:

    =( )=

    и остекления: hост=2,4 м. расположенных выше отметки 10,2м



    Снеговая нагрузка

    Вес снегового покрова для г. Пятигорска в соответствии с СниП:

    Ро=

    Расчетная снеговая нагрузка на 1 м2 покрытия:

    Рсн= Ро·n=

    Расчетная нагрузка на колонну от снега:

    на крайнюю -
    на среднюю -
    Нагрузка от мостовых кранов

    Для крана с грузоподъемностью Q=15/3 т. пролет составит м., масса крана т. включая и вес тележки G= , нормативное максимальное давление одного колеса .

    Расчетное давление одного колеса при коэффициента перегрузки n=1,2 равно:

    Максимальное
    Минимальное
    Расчетная поперечная тормозная сила

    Тп=0,05·(Q+G)·n=

    Сила поперечного торможения крана передается на одну балку и распределяется поровну на все колеса одной стороны крана



    Расчетное максимальное давление от кранов на стойку определяем по линии влияния давления на стойку.

    Схема крановой нагрузки и линия влияния давления на стойку показаны на рисунке 8.

    Расстояние между колесами моста вдоль кранового пути К= , ширина моста Вкр=

    В соответствии с рисунком 8 находим:



    Максимальная расчетная нагрузка на колонну от двух сближенных мостовых кранов с коэффициентом сочетаний nc=0,85 составит:



    Горизонтальная нагрузка на колонну от 2-х кранов:



    Ветровая нагрузка

    Нормативное скоростное давление для г.Пятигорска (район 1,СниП П-6-74) gc= н/м2.

    На высоте до 10м. расчетная ветровая нагрузка в соответствии с рис.3 принимается с коэффициентом К1=1. Верхняя точка поперечной рамы 18,66м. Среднее значение коэффициента увеличения нагрузки на участке высотой 18,66-10=8,66м. определяется интреполироливанием данных рис.3 для местности типа А.



    Ветровую нагрузку на колонну в пределах ее высоты, равной 15,0 м. принимаем равномерно распределенной с интенсивностью

    ,

    где, С – аэродинамический коэффициент, который в соответствии с рис.4 для наветренной стороны принимаем – 0,8; для заветренной стороны – 0,6;

    n – коэффициент перегрузки в соответствии с СниП (8п.6.18)

    принимаем 1,2.

    Дополнительную ветровую нагрузку на участке 10м. до м., получающуюся за счет разных значений коэффициентов

    можно считать сосредоточенной, приложенной к верху колонны.

    Ветровая нагрузка, действующая на элементы здания выше верха колонны, т.е. на участке высотой Hk= 18,66 – 15,0 =3,66

    , принимается также сосредоточенной, приложенной на уровне верха колонны. Полное значение сосредоточенной нагрузки:



    Таким образом, на колонну с наветренной стороны действует нагрузки: Равномерно распределенная:



    сосредоточенная

    кН

    На колонну с заветренной стороны действует нагрузки:

    равномерно распределенная

    кН/м2

    сосредоточенная

    кН
    Статический расчет поперечной рамы.

    Предварительное назначение размеров сечений колонн.

    Для крайней колонны принимаем: ширину сечения колонны b1=50 см.; высоту сечения надкрановой части колонны hв1= 60 см. и подкрановой части колонны b=50 см., hв1=120 см.; размер сечения ветви подкрановой части колонны в плоскости рамы назначаем h=30 см.

    Моменты инерций сечений крайней колонны:

    надкрановой части

    см4;

    подкрановой части

    см4,

    где, - площадь поперечного сечения ветви;

    С – расстояние между осями ветвей.

    Момент инерции сечения одной ветви



    для средней колонны принимаем:

    b= 60 см.; hв2= 60 см., hн2= 140 см.; hс= 30 см..

    Моменты инерций сечения средней колонны:

    надкрановой части

    см4;

    подкрановой части

    см4;

    Момент инерции сечения одной ветви:

    см4.

    Определяем относительное значение моментов инерции сечений колонн рамы. Принимаем для крайней колонны: тогда ,



    принимаем для средней колонны:

    ; ;
    Расчет рамы ведем методом перемещений. Основная система показана на рис.7

    В основной системе оси крайних стоек приняты прямолинейны, в то время как в расчетной схеме они ступенчатые. Поэтому при расчете рамы на действие вертикальных нагрузок ( ) в уровне сопряжения подкрановой и надкрановой частей колонны в основной системе необходимо ввести моменты, соответственно равные

    ; ; где, = 0,5 (hн- hв).
    Единичное перемещение основной системы.

    При расчете рамы методом перемещения неизвестным является горизонтальное перемещение верха колонн ∆1. Основная система содержит горизонтальную связь, препятствующему этому перемещению.

    Подвергаем основную систему единичному перемещению ∆=1 и вычисляем реакции верхнего конца крайней и средней колонн соответственно В∆1, В∆2.

    Для крайней колонны

    ;



    находим реакцию В∆1- верха крайней колонны при единичном перемещении ∆=1.



    Аналогично ведем подсчеты и для средней колонны:

    ; ;
    ;

    .

    В расчетах придерживаемся следующего правилу знаков: силовая реакция, направленная вправо положительная, а влево отрицательная.

    Находим суммарную реакцию:


    Усилия в колоннах от постоянной и снеговой нагрузок.

    От постоянной. Загружение №1

    Нагрузка на крайние колонны:

    От массы покрытия кН действует с эксцентриситетом м.;

    от массы стеновых панелей и панелей остекления кН, эту нагрузку можно считать приложенной на уровне уступа с эксцентриситетом

    м.

    От собственной массы надкрановой части колонны, эта нагрузка действует по направлению оси надкрановой части:

    кН.

    От собственной массы подкрановой балки: кН, эта нагрузка действует на уровне головки рельса кранового пути с эксцентриситетом относительно подкрановой части колонны

    м.

    где, - 0,75; 0,25 – величина привязки.
    Моменты соответственно в местах приложения нагрузок , в месте изменения высоты крайней колонны:

    кН/м;



    Находим реакцию верхнего конца крайней левой колонны в основной системе:



    Реакция правой колонны ВП=-7,85 кН.

    Средняя колонна загружена центрально и для оси ВС=0

    Определяем изгибающие моменты в различных характерных сечениях колонны по оси А:

    1-1 М11=78,64;

      1. М21уп.л·Нв1=78,64+7,85·4,55=114,36

      1. М3= Вуп.л·Нв112=7,85·4,55+78,65-244,3=-129,9

      1. М41+ Вуп.л2=78,64+7,85·15,15-244,3=-46,73



    Продольное усилие в сечениях крайних колонн с учетом расчетной нагрузки от массы надкрановой и подкрановой части колонны:

    РС.В.=37,5;

    В нижнем сечении на уровне надкрановой части колонны действует продольная сила:



    в сечении на уровне обреза фундамента:


    Поперечная сила в сечениях:



    От снеговой. Загружение №2

    Нагрузка от снега на крайние колонны NCH1=201,6 приложена с эксцентриситетом .Тогда для левой колонны:




    Реакция левой колонны:



    Реакция правой колонны:

    Вп=-Вл=-1,28 кН, реакция средней колонны равна 0, а следовательно ∆1=0.

    Изгибающие моменты в сечениях левой колонны:

    М11=25,2
    М21л·НВ1=25,2+1,28·4,55=31,02
    М322=31,2+(-60,48)=-29,46
    М412л·Н=25,2+(-60,48)+1,28·15,15=-15,88

    Продольные усилия в сечениях колонн:

    Левой: N=NСН1=201,6 кН

    Средней: N=NСН2=403,2 кН

    Поперечная сила: Q=Вл=1,28 кН

    Усилия в колоннах от крановой нагрузки

    Загружение крановой нагрузки Дмах крайней колонны

    Загружение№3

    На крайней колонне Дмах=1038,1 кН приложена с эксцентриситетом:

    м

    Момент в узле Ммахмах·ι4=1038,1·0,4=415,24 кН/м

    Одновременно на средней колонне действует:

    Дмin=346 кН с эксцентриситетом

    При этом Мminmin·l5=-3,45·0,75=-259,2 кН/м

    Находим реакции крайней и средней колонн:





    Суммарная реакция в основной системе:

    кН

    Учитывая пространственный характер работы каркаса при крановой нагрузке запишем каноническое уравнение:

    ,

    В нашем случае Спр=3,4 из уравнения находим



    Упругая реакция левой стойки:

    Вуп.лл+∆1·В∆1= кН

    Изгибающие моменты в сечениях левой стойки:

    М2уп.л·Нв1=-27,66·4,55=-125,85 кН/м;

    М32мах=-125,85+415,24=289,4 кН/м;

    М4уп.лев·Н+Ммах= -27,66·15,15+415,24=-3,8 кН/м

    Упругая реакция средней стойки:

    кН

    Изгибающие моменты в сечениях средней стойки:

    М2уп.с·Нв2=17,45·4,55=79,4 кН/м;

    М3=М-Ммin=79,4-259,5=-180,1 кН/м;

    М4уп.с·Н-Ммin=17,45·15,15-259,5=4,86 кН/м;

    Продольные усилия в сечениях:

    левой колонны N1=N2=0; N3=N4мах=1038,1 kH;

    средней колонны N1=N2=0; N3=N4мin=346 кН.
    Поперечные силы в сечениях:

    левой колонны Q=Вуп.л=-27,66 кН

    средней колонны Q=Вуп.с=17,45 кН.
    Загружение крановой нагрузкой Дмах средней колонны

    Загружение №4

    Расчеты не проводим, так как порядок расчета аналогичен предыдущему загружению№3.

    Следует отметить, что при загружении крановой нагрузкой Дмах в средней колонне (кран в правом пролете) – загружение№5 изображение эпюр М,N,Q зеркальные по отношению к соотствеющим эпюрам при загружении Дмах средней колонны (кран в левом пролете).
    Усилия в колоннах от крановой тормозной нагрузки

    Загружение нагрузки Т крайней колонны

    Загружение№6

    Реакция крайней колонны от Т=31,59 кН равна

    кН

    при этом R1P=BЛ=-20,52 кН

    .

    Упругая реакция левой колонны

    Вуп.лл+∆1·В∆1=-20,52+ кН

    Изгибающие моменты в сечениях левой колонны:

    М23уп.л·НВ1+Т·hп.Б=-18,7·4,55+31,59·1,4=-40,9 кН/м;

    М4уп.л·Н+Т(НН1+hп.Б)=-18,7·15,15+31,59·(10,6+1,4)=95,8 кН/м.

    Упругая реакция средней колонны

    Вуп.сс+∆1·В∆2=0+ кН

    Изгибающие моменты в сечениях средней колонны

    М3уп.с·НВ2=2,41·4,55=10,96 кН/м;

    М4уп.с·Н=2,41·15,15=36,5 кН/м.

    Поперечные силы в сечениях колонн:

    левой Q=Вуп.л+Т=-18,7+31,59=12,9 кН;

    средней Q=Вуп.с=2,41 кН.
    Загружение нагрузкой Т средней колонны

    Загружение №7

    Расчеты не приводим (см. загружение№6)

    Усилия в колоннах от ветровой нагрузки

    Загружение№8

    При направлении ветра слева направо gH=3,11 кН/м
    Реакция левой колонны от нагрузки равна
    реакция правой колонны от нагрузки g3=2,33,

    ВпЛ кН.

    Действие ветра на конструкции, лежащие выше верха колонны, принято в виде сосредоточенной силы, с наветренной стороны, равной WН=14,35 кН и с заветренной стороны W3=10,76 кН.

    Учитывая несжимаемость ригеля при определении усилий в колоннах, можно рассматривать сразу действие суммы этих сил:

    WC=WH+W3=14,35+10,76=25,11 кН.

    Реакция связей от сосредоточенной силы

    WС=25,11 кН; ВW=-ВС=-25,11 кН.

    Суммарная реакция в основной системе

    R1PлпW=-17,64-13,22-25,11=-55,97 кН.

    Из канонического уравнения находим:

    Вуп.лл+∆1·В∆1= кН.

    Изгибающие моменты в сечениях левой опоры:

    М23уп.л·НВ1+gH· =-0,83·4,55+ =-28,4 кН/м;

    М4уп.л·Н+ =-0,83·15,15+ =344,3 кН/м.

    Упругая реакция средней колонны

    Вуп.с=∆1·В∆2= кН

    Изгибающие моменты в сечениях средней колонны:

    М23уп.с·НВ2=22,36·4,55=101,7 кН/м;

    М4уп.с·Н=22,36·15,15=338,75 кН/м.

    Упругая реакция правой колонны

    Вуп.пп+∆1·В∆1=-13,22+ кН

    Изгибающие моменты в сечениях правой колонны:

    М23=3,6·4,55+ =40,48 кН/м;

    М4=3,6·15,15+ =321,9 кН/м.

    Поперечные силы в сечениях:

    левой колонны

    Q2=Q3=Bуп.л+gH·HB1=-0,83+3,11·4,55=13,3 кН;

    Q4=Bуп.л+ gH·H=-0,83+3,11·15,15=46,3 кН.

    средней колонны

    Q1=Q2=Q3=Q4=Bуп.с=22,36 кН.

    правой колонны

    Q1=Q3=3,6+3,11·4,55=17,75 кН;

    Q4=3,6+3,11·15,15=50,7 кН.
    Составление таблицы расчетных усилий,

    действующих в сечениях колонн.
    После выполнения расчета необходимо построить эпюры моментов для различных загружений. На рис.10 показан характер эпюр М. На основании вычисленных значений М,N,Q составляется таблица, в которой для каждого сечения определяется следующие комбинации усилий:

    1. Изгибающий момент Ммах и соответствующее ему продольное усилие N и поперечная сила Q;

    2. Ммin и соответствующее ему значения N и Q.

    3. Nмах и соответствующее ему значения М и Q.

    Вид нагрузки

    № загруж.

    Сочетание крайней колонны по оси А

    Сечение 2-2

    Сечение 3-3

    Сечение 4-4

    М




    М







    М







    1

    2

    3

    4

    5

    6

    7

    8

    9

    10

    Постоянная

    1

    114,36

    798,15

    -129,9

    798,15

    7,85

    -46,73

    1021,3

    7,85

    Снеговая

    2

    31,02

    201,6




    201,6







    201,6




    Дмах на лев. кол.

    3




    0




    1038,1







    1038,1




    Дмах на ср.к.,кр. л.

    4




    0




    346







    346




    Дмах на ср.к.,кр. п.

    5




    0




    0







    0




    Т на лев. колонне

    6




    0




    0







    0




    Т на средней кол.

    7




    0




    0







    0




    Ветер слева

    8




    0




    0







    0




    Ветер справа

    9




    0




    0







    0




    Сочетание. всех нагрузок с ветровой и крановой при γi =0,9






















































































































    Соч. постоянной и снеговой при γi =1,0









































    Проектирования внецентренно нагруженной

    двухветвенной колонны крайнего ряда

    Данные для проектирования. Бетон тяжелый, класса В15, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении: RB=8,5 Мпа; RBT= 0,75 МПа; ЕВ=205000Мпа. Коэффициент условия работы бетона γВ2 следует принимать по табл. 15(9) γВ2=1,1 – при действии постоянных снеговых, крановых и ветровых нагрузок, γВ2=0,9 – при учете постоянной и снеговой нагрузки. Арматуры класса А-Ш, d>10мм, RS=RSC=365 Мпа, ЕS=2·105 Мпа.
    Подбор площади сечения арматуры

    Надкрановая часть колонны (сечение П-П)

    Выбранные из статического расчета усилия (см. табл.6) записываем в таблицу:

    Усилия

    Комбинации усилий

    В том числе длительные

    1

    2

    3

    М, кН/м













    N, кН













    Расчетную длину надкрановой части колонн при разрезных подкрановых балках определяют по табл. ХШ.1(1). При учете крановой нагрузки м , без учета крановой нагрузки

    Выполняем расчет сечения для 1-ой комбинации. Вычисляем:

    см; см.

    ;

    Следовательно, в соответствии с п.3.24(9), необходимо учесть влияние прогиба на его прочность. По формуле находим условную критическую силу:



    где см4. по формуле 21(9)

    ;

    кН/м;

    кН/м;

    в соответствии с п.3.6.(9) δr – коэффициент, принимаемый равным ; но не менее ;

    принимаем δL=0,32; ; для определения JS необходимо знать площадь сечения арматуры, в первом приближении можно взять минимально допустимую арматуру 2х3Ф16А-Ш с Аs=12,06 см2, при которой коэффициент армирования .Теперь находим см4; φр=1 – для элемента без предварительного напряжения арматуры. Коэффициент увеличения эксцентриситета продольной силы находим по формуле



    Расстояние от направления действия продольной силы до центра тяжести сечения растянутой арматуры определим по формуле:

    см.

    Принимая, что , находим высоту сжатой зоны:

    см.

    Относительная высота сжатой зоны

    .

    Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона по формуле 25(9) равно:

    .

    Где ώ=0,85-0,008·γB2·RB=0,85-0,008·1,1·8,5=0,7752.

    σ=RB=365 Мпа (для арматуры А-1,А-2,А-3),

    имеем случай 1. .в этом случае по формуле 1У.38 1 находим, что



    Площадь назначаем по конструктивным соображениям, см2. принимаем 3Ф16 с Аs=6,03.

    Аналогично ведем расчеты по подбору арматуры для 2 и 3 комбинации усилий. Расчеты, которые не приводятся здесь, показали, что для армирования надкрановой части колонны достаточно принять Аs= =6,03 см2. Окончательно для армирования надкрановой части колонны принимаем 2х3 Ф16А-Ш. Кроме того, вдоль стороны сечения колонны h=60 см необходимо, согласно главы 4(1) установить продольную конструктивную арматуру Ф12 А-Ш.

    Расчет внецентренно сжатой колонны на устойчивость из плоскости изгиба можно не производить, так как гибкость в плоскости изгиба



    превышает гибкость из плоскости рамы, где м;

    см.

    В соответствии с требованиями, изложенными п.3. принимаем поперечную арматуру Ф4 Вр-1 с шагом S=20·d=20·1,6=32 см.

    30 см, где d – диаметр продольной арматуры.

    Определение размеров подошвы фундамента.

    Данные для проектирования: условия расчетное сопротивление грунта R0= 0,4 Мпа; глубина заложения фундамента Hф=1,9 м; высота фундамента H1=Hф-0,1=1,9-0,1=1,8 м; средний удельный вес фундамента и грунта н его уступках принимают g1=20 кН/м3; бетон тяжелый класса В 12,5; Rв=7,5 Мпа, Rвт=0,66 Мпа; арматура из горячекатанной стали класса А-П, Rs=280 Мпа, Еs=210000 Мпа. Расчет выполняем на наиболее опасные комбинации расчетных усилий в сечении 4-4 (см. табл.6). Нормативное значение усилий определенно делением расчетных усилий на усредненный коэффициент надежности по нагрузке γп=1,15(табл.).

    Усилие

    1 сочетание

    2 сочетание

    Nп, кН

    1955,6/1,15=1700

    2137,03/1,15=1858,28

    Mп, кН/м

    345,94/1,15=300,8

    -440,2/1,15=-382,78

    Qп, кН

    36,24/1,15=31,5

    -73,13/1,15=-63,59

    Находим вес стены (с 57% остекления) по высоте колонны, опирающейся непосредственно на фундамент (см. рис14), неучтенный при расчете крайней колонны:

    кН;

    кН,

    где 2,5 кН/м2= - масса стеновых панелей;

    0,4 кН/м2= - масса панелей остекления.

    Так как толщина стены δ=0,3 м; то эксцентриситет силы относительно оси колонны м.

    Изгибающий момент от веса стены передается на фундамент:

    Мп=-165,74·0,75=-124,3 кН/м;

    М=-182,32·0,75=-136,74 кН/м.

    Суммарные усилия, действующие на фундамент, приведены в таблице.

    Усилие

    1 сочетание

    2 сочетание

    Nn, кН

    1866,26

    2024,02

    Mn, кН/м

    176,5

    -507,08

    Qn, кН

    31,5

    -63,59

    Эксцентриситеты сил в плоскости подошвы фундамента (для 2 комбинаций):

    (176,5+31,5·1,8)/1866,26=0,124 м;

    (-507,08-63,59·1,8)/2024,02=-0,307 м.

    Ввиду большой разности эксцентриситетов целесообразно совместить поперечную ось подошвы фундамента с направлением наибольшей силы 0,307

    0,3 м. При центральной нагрузке требуется площадь подошвы, равная

    м2.

    Размеры сторон подошвы назначаем так, чтобы края фундаментной плиты одинаково выступали кругом подколонника. С учетом смещения оси 0,6 м. Находим размеры подошвы а1, b1 и x, составляя для этого следующие уравнения:

    а1·b1=5,59; а1-2,7=2х= b1-1,3; отсюда

    b1= а1-(2,7-1,3)= а1-1,4; а11-1,4)=5,59;

    а1-1,4 а1-5,59=0;

    а1=3,16 м; b1=3,16-1,4=1,76 м. Назначаем унифицированные размеры а1=3,3 м; b1=1,8 м; тогда х=(3,3-2,7)/2=0,3 м. Проверяем давление на грунт: при 1 сочетании усилий: см; вес фундамента: кН.

    ;

    Так как заглубление фундамента меньше 2м, а ширина подошвы более 1м, уточняем нормативное давление на грунт основания по формуле 1-приложения 3 СниП 2.02.01-83.

    Мпа,

    Пересчет площади подошвы не производим, так как R отличается незначительно от .

    При 2 сочетании усилий: см;

    Мпа.

    Так как при 1 сочетании усилий получилось, что 1,2R
    n,мах, назначаем величину смещения 0,2м. Выполняя аналогичные расчеты что и выше, получаем :а1=3,03м; b1=1,84м. Размеры назначаем кратные 30см, а1=3,3м; b1=2,1м. Далее вычисляем: при 1 сочетании усилий: см; кН; R=0,44 Мпа.

    Мпа<1,2R=1,2·0,44=0,53.

    При 2 сочетании усилий: см;

    Мпа.

    Следовательно, размеры фундаментной плиты с небольшим запасом. При смещении оси подошвы на величину 20см, длину подколонника увеличиваем на см.(см. рис.)

    х=3,3-2,5=0,4м.
    Определение толщины фундаментной плиты.

    Находим реактивный отпор грунта от нормативных нагрузок (γn=1) без учета собственного веса фундамента

    Мпа.

    Несущая способность сечения фундамента (рис. ) может быть выражена величиной на единицу ширину сечения .

    N=γb2·Rbt·b·h0=1,1·0,66·1·h0=0,726h0.

    Определим продавливающую силу, действующую на площадь подошвы за пределами пирамиды продавливания:

    N=γn·Pn·b·(l0-h0)=1,15·0,348·1(40-h0)=16,0-0,4h0.

    Полезную высоту фундаментной плиты можно определить, приравнивая значения сил, 0726h0=16-0,4h0;

    h0=16/(0,726+0,4)=14,2 см.

    Принимаем модульную высоту уступа фундамента hc=30см. Находим h0,

    см.

    Высоту уступа подколонника назначаем равным hc=30см (рис. ). Проверяем на продавливание подколонник совместно с плитой h0=30+22==52см. Площадь подошвы за пределами грани усеченной пирамиды продавливания (А Б С Д)А0=(210-28)28=5096см2.

    Продавливающая сила:

    N=γn·Pn·А0=1,15·0,348·5096=2039,4Мпа/см2=203,94кН.

    Несущая способность фундамента на продавливание будет при

    bcp=0,5(130+210-2·28)=148 см;

    γb2·Rbt·bср·h0=1,1·0,66·142·52=5360,8Мпа/см2=536,1кН>203,94кН.

    Следовательно, прочность обеспечивается.
    Определение площади сечения арматуры фундаментной плиты

    Под воздействием реактивного давления грунта Рn выступающие за пределы подколонника части плиты работают подобно консолям (рис. ). Расчетные изгибающие моменты: в сечениях 1-1 ( 40см; b1=210см; h0=22см)

    кН/м;

    в сечении 2-2 ( 80см; b1=210см; h0=52см)

    кН/м;

    Требуемое сечение арматуры:

    см2;

    см2;

    по таблице приложения 5(1) выбираем:

    для сечения 1-1 21Ф8А-П с Аs=10,56см2 и шагом

    S=(2100-20)(21-1)=104мм100мм;

    для сечения 2-2 21Ф8А-П+7Ф12А с Аs=18,48см2.

    Армирование фундаментной плиты производим следующим образом: для всей плиты устанавливаем сетку С-1 марки 100/100/8/8 с размерами 3260х2060, а в сечении под уступом подколонника устанавливаем дополнительную сетку С-2 с семью рабочими стержнями Ф12А-П l=2l0=2·800=1600мм и девятью распределительными стержнями Ф3Вр-1 l=1300мм с маркой сетки 200/200/12/3 размерами 1660х1300мм. Армирование фундаментной плиты показано на рис.
    Расчет подколонника.

    Площадь сечения продольной арматуры определяем из расчета стенок подколонника на внецентренное сжатие нормального сечения А-А, проходящего по торцу колонны (рис. ). Вычисляем:

    h0=210-4=206см; b=130-65=65см;

    м.

    Имеем второй случай сжатия:

    см.

    Площадь сечения продольной арматуры определяем по формуле:



    где So для коробчатого сечения определяется по формуле:

    So=0,5(b1·h2-aCT·bCT·za)=0,5(130·2062-130·60·202)=1,97·106см3

    za=210-8=202см. По расчету арматура не требуется, ее мы назначаем конструктивно в соответствии с требованиями СниП(9)п.5.16, принимая μmin=0,0005;

    As=As1=0,0005(210·130-130·60)=9,75см2;

    Принимаем 6Ф16А-П см2. Производим проверку прочности сечения, наклонного к продольной оси, по формуле:

    кН.

    Поэтому поперечное армирование стенок подколонника назначаем конструктивно Ф4Вр-1 с шагом S=20·d=20·1,6=3230см.

    Список литературы:


    1. В.Н.Байков, Э.Е.Сигалов «Железобетонные конструкции. Общий курс», Москва. Стройиздат 1991 г.

    2. СНиП 2.01.01-82 «Строительная климатология и геофизика», Москва 1983 г.

    3. Жангуразов А.М. «Расчет и проектирование железобетонных арок», Нальчик 1994 г.


    написать администратору сайта