Расчёт и конструирование сборных и монолитных железобетонных конструкций каркаса одноэтажного производственного здания (стр. 2 из 7)

Отметка 10,0м

;

Отметка 10,7м

;

Отметка 12,5м

;

Отметка 16,2м

;

Отметка 21,2м

;

Нагрузка от ветра с заветренной стороны:

Отметка 10,0м

;

Отметка 16,2 м

;

Отметка 21,2м

;

Нагрузка от ветра с подветренной стороны:

Отметка 10,0м

;

Отметка 16,2 м

;

Отметка 21,2м

;

Нагрузка от ветра с заветренной стороны:

Отметка 10,0м

;

Отметка 10,7м

;

Отметка 12,5м

;

Отметка 16,2м

;

Отметка 21,2м

;

Выполняем расчет от различных загружений каркаса. Составляем таблицу сочетаний усилий в соответствии с ДБН “Нагрузки и воздействия" 1.2-2-06 и нормами на проектирование ж. б. конструкций.

Получив всю информацию о напряженно-деформированной состоянии всех элементов расчетной схемы, переходим к конструированию колонны.

Рис.3.2.8 Расчетная схема колонны.

4. Расчет и конструирование колонны по оси Б

Расчет и конструирование колонны проводим в ПК “Лира" приложение “Лир-АРМ"

Задаемся типами материалов колонны:

Бетон тяжелый класса В 20, подвергнутый тепловой обработке при атмосферном давлении, R_b=11,5 МПа; R_bt=0,9 МПа; E_b=27×10³ МПа (СНиП 2.03.01-84, табл.13 и 18). Арматура класса А-III, d>10 мм, R_S=R_SC=365 МПа, E_S=2×10⁵ МПа. Поперечная арматура класса А I, R_S=225 МПа, R_S_w=175 МПа, E_s=2.1×10⁵ МПа (СНиП 2.03.01-84, табл.22 и 29).

Производим расчет и получаем требуемые площади арматуры.

Рис.4.1 Расчетная схема колонны.

4.1 Конструирование

Рис.4.1.1 Армирование надкрановой и подкрановой части колонны.

Рис.4.1.2 Армирование сечений колонны.

5. Проектирование фундамента под колонну по оси Б

5.1 Сведения о материалах

Условное расчетное сопротивление грунта R₀=0,22 МПа. Глубина заложения фундаментов по условиям промерзания грунтов Н₁=1,65 м.

Определение глубины заложения фундамента в зависимости от глубины промерзания грунта основания:

где:

- коэффициент, принимаемый для Крыма равным 0,7;

- коэффициент учета теплового режима здания (для неотапливаемого промышленного здания);

Бетон тяжелый класса В12,5, R_b=7,5МПа, R_bt=0,66 МПа, g_b2=1,1; арматура из горячекатаной стали класса A-II, R_S=280 МПа. Вес единицы объёма материала фундамента и грунта на его обрезах

5.2 Определение усилий

Для определения значений усилий действующих на верхний срез фундамента в расчетной схеме (пк “Лира”) заменим подкрановую часть колонны рассчитываемого фундамента стержнем типа “КЭ-10”, численно описывающий геометрическую характеристику и жесткость сквозного сечения.

- жесткость элемента на осевое сжатие.

- жесткость элемента на изгиб в плоскости y

- жесткость элемента на изгиб в плоскости z

- первая координата ядра сечения

- вторая координата ядра сечения

- первая координата ядра сечения

- вторая координата ядра сечения

q- погонный вес (для автоматического определения собственного веса)

Расчёт выполняем на наиболее опасную комбинацию расчётных усилий

Расчётные значения усилий	Нормативные значения усилий
M = 1487,0 кН×м	M_n = 1293,1 кН×м
N= 2507,9 кН	N_n= 2180,8 кН
Q= 103,7 кН	Q_n= 90,2 кН

Нормативное значение усилий определено делением расчётных усилий на усреднённый коэффициент надёжности по нагрузке

Определение геометрических размеров фундамента.

Глубину стакана фундамента принимаем H_an=120 см, что должно быть не менее:

H_an³0,5+0,33×h=0,5+0,33×1,4=0,962 м, где h=1,4 м - больший размер сечения всей колонны; не менее H_an³1,5×b_col=1,5×0,6=0,9 м, где b_col=0,6 м - больший размер сечения ветви; и не менее H_an³30d=30×2,8=84 см, где d=2,8 - диаметр продольной арматуры колонны. Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм, тогда минимальная высота фундамента H_f=1200+250=1450 мм. Принимаем H_f=1800 мм (кратно 300 мм), тогда глубина заложения фундамента H₁=1500+150=1950 мм.

Фундамент трёхступенчатый, высота ступеней принята 300 мм, высота подколонника 1200 мм.

Предварительно площадь подошвы фундамента определяем как для центрально нагруженного по формуле:

где 1,05 - коэффициент, учитывающий наличие момента.

Назначая соотношение сторон фундамента b/a=0,8, получаем:

, b₁=0,8 ×3,88 = 3,1м.

Принимаем размеры подошвы a´b=4,2´3,3 =13,86 м².

Момент сопротивления подошвы:

Так как заглубление фундамента меньше 2 м, ширина подошвы больше 1 м, необходимо учитывать нормативное давление на грунт по формуле:

Определим расчётную высоту фундамента из условия прочности на продавливание по формуле:

где h=1,4 м - больший размер сечения колонны

b_col=0,6 м - больший размер сечения ветви

R_bt=R_bt· γ_b2=1,1·0,66=0,726 МПа = 726 кН/м²

Полная высота фундамента

Н=0, 33+0,05=0,38 м < 1,5 м,

следовательно, принятая высота фундамента достаточна.

Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне подошвы фундамента:

Нормативна нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:

G_f= a×b×H₁×g×g_n= 4,2× 3,3 × 1,95 × 20 × 0,95 = 513,5кН

При условии что:

Принимаем размеры подошвы a´b=4,5´3,6 =16,2 м²

Момент сопротивления подошвы:

Нормативна нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:

G_f= a×b×H₁×g×g_n= 4,5× 3,6 × 1,95 × 20 × 0,95 =600,2 кН