Просмтор этого файла доступен только зарегистрированным пользователям. Но у нас супер быстрая регистрация: достаточно только электронной почты!

Текст из файла (страница 7)

Минимальная рабочая высота плитной части:

H0мин = - 0.25 * (hкол + bкол) + 0.5 * (N / (0.85 * b2 * b9 * Rbt + P))0.5,

H0 = - 0.25 * (0.8 + 0.4) + 0.5 * (734.7 / (0.85 * 1 * 1 * 900 + 121.74))0.5 = 0.155 м.

Минимальная высота плитной части:

Hмин = H0 + а,

где а – расстояние от подошвы фундамента до центра тяжести рабочей арматуры плитной части.

Hмин = 0.155 + 0.05 = 0.205 м.

Вылет плитной части по длине:

lв = (l - lп) / 2,

lв = (3 - 1.5) / 2 = 0.75 м.

Вылет плитной части по ширине:

bв = (b - bп) / 2,

bв = (2.4 - 0.9) / 2 = 0.75 м.

Принимаем фундамент Ф7-1-3-1 с подошвой 3 * 2.4 м, одноступенчатый в двух направлениях, с подколонником размером 1.5 * 0.9 м, высотой 1.5 м, высотой плитной части H = 450 мм:

- по длине фундамента – 1 ступень высотой h1 = 450 мм, вылетом l1 = 750 мм,

- по ширине фундамента – 1 ступень высотой h1 = 450 мм, вылетом l1 = 750 мм.

7.3.2 Проверка плитной части фундамента на продавливание

Проверим условие:

hn - hз < bw + 0.075

где hn – высота подколонника:

hn = Hf - H,

hn = 1.5 - 0.45 = 1.05 м.

1.05 - 0.9 = 0.15 < 0.175 + 0.075 = 0.25, следовательно, необходимо произвести расчет на продавливание фундамента колонной дна стакана и на раскалывание фундамента колонной при действии только расчетной нормальной силой N0’.

а) Расчет на продавливание фундамента колонной дна стакана

Прочность фундамента на продавливание колонной дна стакана обеспечена при выполнении условия:

N0’ ≤ b * l * Rbt / (’ * A0) + Um * hbot,0,

где N0’ = A0 * Pmax,

A0 – площадь многоугольника продавливания:

А0 = 0.5 * b * (l - lс - 2 * hbot.0) - 0.25 * (b - bc - 2 * hbot.0)2,

lс, bc – длина и ширина стакана:

hbot.0 – рабочая высота дна стакана:

hbot.0 = hbot - а,

hbot.0 = 0.55 - 0.05 = 0.5 м.

А0 = 0.5 * 2.4 * (3 - 0.9 - 2 * 0.5) - 0.25 * (2.4 - 0.5 - 2 * 0.5)2 = 1.118 м2,

N0’ = 1.118 * 199 = 224.48 кН.

Um – средний размер грани и пирамиды, образующейся при продавливании, в пределах рабочей высоты:

Um = bc + hbot,0,

Um = 0.5 + 0.5 = 1 м.

’ – коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть фундамента через стенки стакана:

’ = 1 - 0.4* Rbt * Ащ / N0’ ≥ 0.85,

Ащ – площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента:

Ащ = 2 * hз * (bкол + hкол),

Ащ = 2 * 0.9 * (0.4 + 0.8) = 2.16 м2.

’ = 1 - 0.4 * 900 * 2.16 / 224.48 = -2 < 0.85 принимаем ’ = 0.85.

N0’ = 224.48 ≤ 0.4 * 0.8 * 900 / (0.85 * 1.118) + 1 * 0.5 = 305.56 кН - условие выполняется, следовательно, прочность фундамента на продавливание колонной дна стакана обеспечена.

б) Расчет на раскалывание фундамента

Расчет на раскалывание фундамента производим на действие расчетной нормальной силы.

Площади вертикальных сечений фундамента в плоскостях, проходящих по осям колонны параллельно длинной и короткой сторонам подошвы фундамента, за вычетом стакана фундамента, соответственно (см. рисунок 8):

Рисунок 8. Схема к определению площадей вертикальных сечений фундамента

Afl = 2.05 м2,

Afb = 1.53 м2.

bкол / hкол = 0.4 / 0.8 = 0.5 < Afb / Afl = 1.53 / 2.05 = 0.75, следовательно, проверку фундамента по прочности на раскалывание производим из условия:

N ≤ 0.975 * Afl * Rbt * (1 + bкол / hкол),

N = 734.7 кН < 0.975 * Afl * Rbt * (1 + bкол / hкол) = 0.975 * 2.05 * 900 * (1 + 0.4 / 0.8) = 2698 кН - условие выполняется, следовательно, прочность фундамента на раскалывание обеспечена.

в) Проверка ступени по прочности на продавливание

Условие прочности ступени на продавливание:

F < Rbt * bm1 * b2 * h01,

где bm1 = h01 + bп = 0.4 + 0.9 = 1.3 м,

F – расчетная продавливающая сила:

F = A0 * Pmax,

где А0 = 0.63 м2 – площадь многоугольника продавливания (см рисунок 9).

F = 0.63 * 199 = 125.37 кН.

F = 125.37 кН < Rbt * bm1 * b2 * h01 = 900 *1.3 * 0.9 * 0.4 = 421.2 кН - условие выполняется, следовательно, прочность ступени на продавливание обеспечена.

Рисунок 9. Схема к определению площади продавливания

7.3.3 Армирование подошвы фундамента

Армирование подошвы фундамента размером 3 м * 2.4 м производится одной сеткой С1 с рабочими стержнями с шагом S = 200 мм в продольном и поперечном направлениях.

Площадь сечения арматуры на всю ширину (длину) подошвы фундамента:

Asl(sb) = Mbi(li) / (0.9 * Rs * h0i),

где Mbi(li) – изгибающий момент в i - ом сечении фундамента проходящий через центр тяжести сечения и параллельный стороне b (l):

Mbi = Nсоот * cli2 / (2 * l) * (1 + 6 * e0 / l - 4 * (e0 * cli / l2)),

Mli = Nсоот * cbi2 / (2 * b),

cli (cbi) – расстояние от наиболее нагруженного края до рассматриваемого сечения,

е0 – эксцентриситет:

е0 = (Mmax + Qсоот * d) / (Nсоот + 20 * b * l * d),

h0i – рабочая высота плитной части фундамента в i - ом сечении.

Сечение на границе первой ступени и подколонника:

h01 =0.4 м,

cl1 = 0.75 м,

cb1 = 0.75 м,

е0 = (322.5 + 38.9 * 1.65) / (734.7 + 20 * 2.4 * 3 * 1.65) = 0.398 м,

Mb1 = 734.7 * 0.752 / (2 * 3) * (1 + 6 * 0.398 / 3 - 4 * (0.398 * 0.75 / 32)) = 114.567 кН,

Ml1 = 734.7 * 0.752 / (2 * 2.4) = 86.098 кН,

Asl1 = 114.57 / (0.9 * 0.355 * 0.4) = 896 мм2,

Asb1 = 86.098 / (0.9 * 0.355 * 0.4) = 674 мм2.

Количество стержней в сетке по длине и ширине:

nl(b) = b (l) / S,

nl = 2400 / 200 = 12 шт,

nb = 3000 / 200 = 15 шт.

Минимальный диаметр стержней в сетке по длине и ширине:

dsl(b) = (4 * Asl1(sb1) / (π * nl(b))0.5,

dsl = (4 * 896 / (π * 12)0.5 = 9.8 мм.

dsb = (4 * 674 / (π * 15)0.5 = 7.6 мм.

Принимаем сетку С1 – .

7.4 Расчёт и конструирование подколонника

7.4.1 Проверка прочности подколонника по нормальным сечениям

Проверка прочности подколонника проводится по двум сечениям: в уровне плитной части (сечение 1-1) и в уровне торца колонны (сечение 2-2) (см. рисунок 9).

а) Сечение 1-1

Случайный эксцентриситет:

ea = lп / 30,

ea = 1.5 / 30 = 0.05 м.

Приведенный момент в сечении:

M1 = Мmax + Ncooт * ea + Qcooт * hп,

M1 = 322.5 + 734.7 * 0.05 + 38.9 * 1.05 = 400.08 кН*м.

Эксцентриситет продольного усилия:

е1 = M1 / Nсоот + еа,

е1 = 400.08 / 734.7 + 0.05 = 0.595 м.

Площадь сжатой зоны:

Аbc = bп * lп * (1 - 2 * * е1 / lп),

Аbc = 0.9 * 1.5 * (1 - 2 * 1 * 0.595 / 1.5) = 0.279 м2.

Проверяем условие прочности подколонника в уровне плитной части:

Nсоот < b3 * b9 * Rb * Abc,

b3 * b9 * Rb * ABC = 0.85 * 0.9 * 11500 * 0.279 = 2454 кН.

Nсоот = 734.7 кН < b3 * b9 * Rb * Abc = 2454 кН - условие выполняется, следовательно подколонник между сечениями 1-1 и 2-2 армируется конструктивно.

б) Сечение 2-2

Сечение 2-2 в уровне торца колонны коробчатое, приводим его к эквивалентному двутавровому с высотой полки, толщиной стенки и шириной стенки:

hf = hf’ = lw1 = lw = 0.275 м;

b = 2 * bw1 = 2 * bw = 2 * 0.175 = 0.35 м;

bf = bf’ = bп = 0.9 м.

Площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента: Ащ = 2.16 м2.

Коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть фундамента через стенки стакана: ’ = 0.85.

Продольная сила, передаваемая через бетон замоноличивания на стенки стакана:

N

min

c = 0.4 * Rbt * b2 * Aщ,

Nc = (1 - ’) * Nсоот,

Nc = 0.4 * 900 * 0.9 * 2.16 = 699.84 кН,

Nc = (1 - 0.85) * 734.7 = 110.21 кН.

Nc = 110.21 кН.

Проверяем условие:

Nс < Rb * bf’ * hf’,

Nс = 110.21 кН < Rb * bf’ * hf’= 1150 * 0.9 * 0.275 = 284.625 кН - условие выполняется, следовательно, граница сжатой зона проходит в полке, и сечение рассчитывается как прямоугольное с шириной b = 0.9 м.

Приведенный момент в сечении:

M2 = Мmax - Nc * ea + Qcooт * hс,

M2 = 322.5 + 110.21 * 0.05 + 38.9 * 0.8 =359.13 кН*м.

Эксцентриситет продольного усилия:

е1 = M2 / Nс + еа,

е1 = 359.13 / 110.21 + 0.05 = 3.309 м.

Площадь сжатой зоны:

Аbc = bп * lп * (1 - 2 * * е1 / lп),

Аbc = 0.9 * 1.5 * (1 - 2 * 1 * 3.309 / 1.5) = -4.6 < 0, следовательно, сила приложения находится за пределами сечения подколонника.

αn = Nсоот / (Rb * b * h0) = 734.7 / (11500 * 0.9 * 1.45) = 0.049.

ξR = 0.531

αn = 0.049 < ξR =0.531

Расчет ведем для случая αn ≤ ξR:

As = As’ = Rb * b * h0 * (αm - αn * (1 - αn / 2) / (Rs * (1 - δ)),

αm = (M2 + Nс * (h0 - as’) / 2) / (Rb * b * h02) = (359.13 + 110.21 * (1.45 - 0.05) / 2) / (11500 * 0.9 * 1.452) = 0.02.

δ = as′ / h0 = 5 / 145 = 0.035.

As = As’ = 11.5 * 104 * 0.9 * 1.45 * (0.02 - 0.154 * (1 - 0.154 / 2)) / (355 * (1 - 0.035)) = - 53 cм2.

Принимаем:

2 каркаса КР1 4 12 А400 с Аs’ = Аs = 0.000452 м2> 0.0004 * Aп = 0.0004 * 1.03 = 0.000412 м2,

2 каркаса КР2 4 12 А400 с Аs’ = Аs = 0.000452 м2> 0.0004 * Aп = 0.0004 * 1.03 = 0.000412 м2.

7.4.2 Проверка прочности подколонника по наклонным сечениям

Проверку прочности подколонника проводим по одному из двух наклонных сечений: 3-3 или 4-4, в зависимости от величины расчетного эксцентриситета.

Расчетный эксцентриситет:

е’ = (Мmax + Qсоот * hc) / Nсоот,

е’ = (322.5 + 38.9 * 0.95) / 734.7 = 0.489 м.

е’ = 0.489 м > hкол / 2 = 0.8 / 2 = 0.4 м, тогда расчетное сечение 4-4 с расчётным моментом:

МВ = Мmax + Qсоот * hc - 0.7 * Nсоот * е’,

МВ = 322.5 + 38.9 * 0.95 - 0.7 * 734.7 * 0.489 = 107.97 кН*м.

Площадь рабочей арматуры одной сетки С2:

Аs = МВ / (Rs * zi),

где zi – расстояние от каждого ряда сетки С2 до торца колонны.

zi = z1 + z2 + z3 + z4 + z5 = 0.2 + 0.4 + 0.6 + 0.8 = 2 м.

Аs = 107.97 / (35.5 * 2) = 1.52 см2.

Так как полученная по расчету площадь меньше предельно допустимой, то принимаем минимально допустимое армирование на одну сетку C2 – 4 8 А400 с Аs = 2.01 см2.

7.4.3 Армирование подколонника

Подколонник фундамента армируется четырьмя вертикальными каркасами КР1, КР2 образующих пространственный каркас и пятью горизонтальными сетками С2 (рисунок 10).

Сетки С2 располагаются горизонтально по высоте от верха фундамента с шагом 200 мм. Стержни сеток С2 расположены с таким расчетом, что стержни продольной арматуры каркасов КР1, КР2 подколонника проходят внутри ячеек сетки. Толщина защитного слоя бетона для рабочей арматуры подколонника 50 мм в поперечном и продольном направлениях.

Рисунок 10. Изделия для армирования подколонника

Список использованных источников

1. ГОСТ 11118-73. Панели из автоклавных ячеистых бетонов для наружных стен зданий. Технические требования. Москва.

2. ГОСТ 13840-68*. Канаты стальные арматурные 17. Технические условия. Издательство стандартов. Москва.

3. ГОСТ 14098-91. Соединения сварные арматуры и закладных изделий железобетонных конструкций типы, конструкции и размеры.

4. ГОСТ 23279-85. Сетки арматурные сварные для железобетонных конструкций и изделий. Москва. Госстрой СССР. 1985.

5. ГОСТ 5781-82. Сталь горячекатаная для армирования железобетонных конструкций. Технические условия.

6. ГОСТ 6727-80*. Проволока из низкоуглеродистой стали холоднотянутая для армирования железобетонных конструкций. Технические условия. Госстрой СССР. Москва. 1994.

7. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003). ГУП НИИЖБ Госстроя России. Москва. 2005.

8. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелого бетона (к СП 52-102-2004). ГУП НИИЖБ Госстроя РФ.

9. Серия 1.412.1-16. Фундаменты монолитные железобетонные на естественном основании под типовые железобетонные колонны одноэтажных и многоэтажных зданий.

10. Серия 1.424.1-5. Колонны железобетонные прямоугольного сечения для одноэтажных производственных зданий высотой 8,4-14,4 м оборудованных мостовыми опорными кранами грузоподъемностью до 32 тонн.

11. Серия 1.463.1-16. Фермы стропильные железобетонные сегментные для покрытий одноэтажных производственных зданий пролетами 18 и 24 м.

12. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Минстрой РФ. Москва. 1996.

13. СНиП 52-01-2003. Бетонные и железобетонные конструкции Основные положения. ГУП НИИЖБ Госстроя России. Москва. 2004.

14. СП 52-101-2003. Бетонные и железобетонные конструкции без предварительного напряжения арматуры. ГУП НИИЖБ Госстроя России.

15. СП 52-102-2004. Предварительно напряженные железобетонные конструкции. ГУП НИИЖБ Госстроя России.

16. Железобетонные конструкции. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Москва. Стройиздат. 1985.

17. Строительные конструкции. Учебное пособие. Малбиев С.А., Телоян А.Л., Лопатин А.Н. Пермь. 2006.

Характеристики

Список файлов курсовой работы