Проектирование гражданского здания (стр. 6 из 7)

сечение колонны

, бетон класса В30 , R_b=17 МПа, арматура из стали класса А-III, R_s=360 МПа, .

Предварительно вычисляем отношение N_ld/N₁=1385,7/1710,4=0,8; гибкость колонны

,

следовательно, необходимо учитывать прогиб колонны; эксцентриситет

, при см коэффициент ; коэффициент вычисляем по формуле, предварительно приняв коэффициент

и пологая , что ,

требуемая площадь сечения продольной арматуры по формуле

принимаем для симметричного армирования

А-III с A_s=10,18см²; . Принимая вычисляем фактическую несущую способность сечения 350_*350 мм по формуле

Поперечная арматура в соответствии с данными табл. 3 прил. II принята диаметром d_sw=6 мм класса А-I шагом

и меньше h_c =35см.

Расчет консоли колонны. Опирание ригеля на колонну может осуществляется либо железобетонную консоль, либо металлическую столик, приваренный к закладной детали на боковой грани колонны на рис 9.2. Железобетонные консоли считаются короткими, если их вылет lравен не более 0,9h₀, где h₀- рабочая высота сечения консоли по грани колонны на (рис. 9.2 а). Действующая на консоль опорная реакция ригеля воспринимается бетонным сечением консоли и растянутой арматурой, определяемой расчетом. Консоли малой высоты (рис.9.2 б), на которые опираются ригели или балки с подрезанными опорными концами, усиливают листовой сталью или прокатными профилями-уголками, швеллерами или двутаврами.

Рассмотрим расчет консоли в уровне перекрытия четвертого этажа, где бетон колонн принят пониженной прочности на сжатие. Расчетные данные: бетон колонны класса В20, арматура класса А-III, ширина ригеля b=40см.

Решение. Максимальная расчетная реакция от ригеля перекрытия при

составляет . Определяем минимальный вылет консоли из условий смятия под концом ригеля

;

с учетом зазора между торцом ригеля и гранью колонны, равно 5 см, вылет консоли

; принимаем кратно 5 см .

Высоту сечения консоли находим по сечению 1-1, проходящему по грани колонн. Рабочую высоту сечения определяем из условия

где правую часть неравенства принимают не более 2,5R_bt, b_ch₀.

Из выражения выводим условия для h₀:

Определяем расстояние «а» от точки приложения опорной реакции Q до грани колонны

.

Максимальная высота h_o по условию

.

Минимальная высота h_o по условию

Полная высота сечения консоли у основания принята h=70 см,

h_o=70-3=67 см.

Находим высоту свободного конца консоли, если нижняя грань ее наклонен под углом

, :

условие удовлетворяется.

Расчет армирования консоли. Расчетный изгибающий момент по формуле

Коэффициент А₀ по формуле

по табл. 2,12 находим

; .

Требуется площадь сечения продольной арматуры

принято

А-III, с A_s=3,05см². Эту арматуру приваривают к закладным деталям консоли, на которые устанавливают и затем крепят на сварке ригель. Назначением поперечное армирование консоли; согласно п.5.30 СНиП 2.03.01-84, при консоль армируют отогнутыми стержнями и горизонтальными хомутами по всей высоте (при консоль армируют только наклонными хомутами по всей высоте). Минимальная площадь сечения отогнутой арматуры ; принимаем А-III, с A_s=4,02 см²; диаметр отгибов должен также удовлетворять условию

и меньше d_o=20 мм; принято d_o=1,41 см- условие соблюдается.

Хомуты принимаем двухветвенными из стали класса А-I диаметром 6 мм,

Шаг хомутов консоли назначаем из условий требования норм- не более 150 мм и не более (1/4)h=(70/4)=17,5см; принимаем шаг s=150мм ( см. АС- ). Схемы армирования консоли показаны на АС-

7. Расчет монолитного центрально-нагруженного фундамента

Здание на проектирование. Рассчитать и конструировать железобетонный фундамент под колонну среднего ряда. Бетон фундамента В15, арматура нижней сетки из стали класса А-II конструктивная арматура класса А-I. Согласно СНиП [15], условное расчетное сопротивления основания R_o=2,5 МПа. Глубина заложения фундамента H₁=2,0 м. Средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах

Решение. Расчетные характеристики материалов: для бетона класса В15, R_b=8.5 МПа; R_bt=0.75 МПа,

; для арматуры класса А-IIR_s=280 МПа.

Расчетная нагрузка на фундамент от колонны первого этажа с учетом

, N₁=3144.5 кН. Сечение колонны . Определяем нормативную нагрузку на фундамент по формуле

,

где

- средний коэффициент надежности по нагрузке ( приближенно 1,15-1,2). Требуемая площадь фундамента

Размер стороны квадратного в плане фундамента

, принимаем размер подошвы фундамента , .

Определяем высоту фундамента. Вычисляем наименьшую высоту фундамента из условия подавления его колонной по поверхности пирамиды при действии расчетной нагрузки, используя приближенную формулу

- напряжение в основании фундамента от расчетной нагрузки;

.