 |
Определение усилия Q, действующего на консоль
|
|
|
|
Консоль рассчитывается на действие поперечной силы Q, передаваемого от сборного ригеля: 
,
где 
= 9 м - расчетный пролет ригеля;
кН.
Расчёт консоли колонны
Определяем размеры консоли:
высота колонны на грани колонны h = (0,7…0,8)hbm = 0,63 м;
высота консоли у свободного края hi ≥ h/2; hi = h/2 = 0,32 м;
ширина консоли принимается равной ширине колонны 0,4 м;
угол γ = 45° (см. рис. 3.4).
Консоль выполняется из бетона класса В20; её армирование осуществляется арматурой класса А-ІІІ и А-І.
Расчет консоли выполняется по величине опорного давления ригеля Q.
Определяем длину площадки передачи нагрузки ригеля на консоль:
см;
Определяем расстояние от грани колонны до точки приложения силы Q:
мм.
Вычисляем величину изгибающего момента в опорном сечении консоли (по грани колонны):
кН∙м.
Площадь сечения верхней продольной растянутой арматуры консоли подбирается по изгибающему моменту у грани колонны, увеличенному на 25%:
вычисляем
;
ξ = 0,0051 и η = 0,97;
- определяем
см2;
по сортаменту принимаем: 2Ø14, Аs = 3,08 см2; А-III.
Поперечная арматура консоли конструируется следующим образом:
при h > 2а; 0,42 м > 0,356 м - в виде горизонтальных хомутов по всей высоте консоли.
Шаг хомутов: Sw < h/4 = 157,5 мм и Sw < 150 мм, принимаем Sw = 150 мм.
Хомуты принимаем из условия свариваемости Ø5 Вр-I.
Проверяем прочность бетона консоли у грани колонны по наклонной сжатой полосе между грузом и опорой.
Для этого вычисляем 
- коэффициент, учитывающий влияние хомутов по высоте консоли;
; 
;
где 
- площадь сечения хомутов в одной плоскости;
.
Расчетная ширина наклонной сжатой полосы:
,
|
|
|
где 
- угол наклона расчетной сжатой полосы к горизонтали; 
.
м.
Проверяем условие:
кН;
кН;
кН;
4. Расчёт прочности центрально нагруженного фундамента под колонну
Расчёт прочности тела фундамента
По величине продольной силы 
(при γf = 1), определяется необходимая площадь подошвы фундамента:
,
где R0 - расчётное сопротивление грунтов основания, R0 = 280 кПа;
- средняя плотность материала фундамента и грунта на его ступенях, 
=20 кН/м3;
Н1 - глубина заложения подошвы фундамента, предварительно принимаем 
.
,
где N - расчётная нагрузка на фундамент от колонны первого этажа, кН;
γср - средний коэффициент перегрузки (приближённо равен 1,15);
;
; 
м.
Принимаем: 
; 
.
Определяем отпор грунта без учёта массы фундамента и грунта на его ступенях:
,
где Ncol - расчётная продавливающая сила при γf >1;
кН/м.
Глубину заложения фундамента определяем из условия его прочности на продавливание.
Определяем рабочую высоту фундамента с квадратной подошвой по приближенной формуле:
м.
Полная высота фундамента:
,
где а = 35 мм (при наличии подготовки под фундамент);
м.
Выполняем проверку высоты фундамента по конструктивным требованиям обеспечения жесткого защемления колонны в фундаменте и достаточной анкеровки продольной арматуры. Для этого проверяем глубину стакана фундамента 
по условиям:
, м;
м;
, м;
где 
длина анкеровки арматуры в стакане фундамента,
м.
Тогда высота фундамента 
м.
Окончательно принимаем высоту фундамента максимальную из всех полученных значений (кратно 300): 
м. Принимаем двухступенчатый фундамент.
Выполняем проверку на продавливание. Продавливающую силу определяем на уровне верха фундамента за вычетом отпора грунта, распределенного по площади нижнего основания пирамиды продавливания из выражения:
|
|
|
кН.
Проверяем условие:
,
где um - среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания;
м;
; 
; условие выполняется.
Расчетную высоту нижней ступени определяем из условия работы по поперечной силе без поперечной арматуры.
Расчетная поперечная сила:
,
Где l - длина консоли нижней ступени, принимаем 0,4 м;
с - длина проекции опасного наклонного сечения, с = 0,76 м;- ширина нижней ступени, b = 3м;
кН.
Расчетная высота нижней ступени определяется из условия:
;
; 
;
При этом должны обеспечиваться условия:
;
;
; условие выполняется.
|
|
|
