Расчёт и конструирование сборных и монолитных железобетонных конструкций каркаса одноэтажного производственного здания (стр. 3 из 7)
Проверка напряжений в основании показывает, что размеры подошвы фундамента достаточны.
Учитывая значительное заглубления фундамента, принимаем его конструкцию с подколонником стаканного типа и плитой переменной высоты. Толщина стенок стакана назначают 425мм > 0,2∙h=0,2∙1400=280мм. Зазор между колонной и стаканом поверху 75 мм, понизу 50мм. Высоту ступеней фундамента назначают
Высота подколонника 1200мм
Размеры ступеней в плане:
a1=4,5м b1=3,6м
a2=3,0м b2=2,4м
Размеры подколонника:
a3=2,4м b3=1,5м
Высота плитной части фундамента 60см. Проверяем достаточность принятой высоты плитной части из расчета на продавливание.
Расчет на продавливание по условию:
,условие на продавливание выполняется.
Проверяем прочность фундамента на раскалывание:
,следовательно проверяем по формуле:
,прочность на раскалывание обеспечена.
5.3 Расчет арматуры фундамента
Определяем напряжения в грунте под подошвой фундамента в направлении длинной стороны а без учета веса фундамента и грунта на его уступах от расчетных нагрузок:
;где
.Напряжение в грунте в сечении I-I, II-II, III-III (см. Рис.6.1):
Изгибающие моменты, возникающие в сечениях I-I, II-II, III-III от реактивного давления грунта как в консоли, для расчета арматуры, укладываемой параллельно стороне а, определяют по формулам:
; 
; 
.Сечение рабочей арматуры на всю ширину фундамента:
; 
; 
.Назначаем шаг стержней 200 мм, на ширине фундамента b=3,6 м параллельно длинной стороне а укладываем 18 Æ18 А-IIcAS=45,8 см2. Процент армирования
Определяем изгибающий момент и площадь сечения арматуры, укладываемой параллельно стороне b:
; 
.При шаге стержней 200 мм принимают 23 Æ16 A-IIcAS=46,3см2. процент армирования
5.4 Расчет подколонника
Продольное армирование подколонника и его стаканной части определяем из расчета на внецентренное сжатие коробчатого сечения стаканной части в плоскости заделанного торца колонны (IV-IV) и расчета на внецентренное сжатие прямоугольного сечения подколонника в месте примыкания его к плитной части фундамента Размеры коробчатого сечения стаканной части, преобразованное в эквивалентное двутавровое:
b=1,4 м; h=2, 4 м;
=1,5 м; 
=0,425 м; 
=0,04 м; 
=2,36 м; 
=0,04/2,36=0,017.Расчетное усилие в сечении IV-IV при gf>1:
Эксцентриситет продольной силы:
.Расстояние от центра тяжести сечения растянутой арматуры до силы N:
Проверяем положение нулевой линии. Так как
> N=2292.9 кН,нулевая линия проходит в полке, и сечение рассчитываем как прямоугольное шириной bf’=150 см.
Принимаем симметричное армирование, тогда высота сжатой зоны:
.Сечение симметричной арматуры:
,т.е. продольная арматура по расчету не нужна. Назначаем в соответствии с конструктивными требованиями не менее 0,04% площади поперечного сечения подколонника: AS=AS’=0,0005×150×240=18 см2. Принимаем с каждой стороны подколонника 6Æ18 A-IIcAS=AS’=18,85 см2. У длинных сторон подколонника принимаем продольное армирование 8Æ18A-II.
Прочность сечения V-V не проверяем, так как усилия от полученных ранее отличаются незначительно.
Поперечное армирование подколонника определяем по расчету на момент от действующих усилий относительно оси, проходящей через точку поворота колонны.
Так как 0,5×hc=0,5×1,4=0,67 > e0=0,61 м > hc/6=1,4/6=0,23 м, поперечное армирование определяют по формуле:
,Szi=7.5+22.5+37.5+52.5+67.5+82.5+97.5+112.5=480 cм –
сумма расстояний от точки поворота колонны до сеток поперечного армирования подколонника при шаге сеток 150 мм и расстоянии от верха стакана до верхней сетки 75 мм.
Необходимая площадь сечения одного рабочего стержня (при четырех стержнях в каждой сетке): ASW=4.5/8=0,5625 см2. Принимаем Æ9 A-IcASW=0,636см2.
5.5 Конструирование
Рис.5.5.1. Схема армирования фундамента.
6. Расчет сборной предварительно напряженной арки пролетом 36м
6.1 Данные для проектирования
Бетон тяжелый класса В30 (при
; 
; при 
; 
; для бетона естественного твердения 
; 
; 
).Предварительно напрягаемая арматура затяжки - высокопрочная проволока периодического профиля класса Вр-II
(
; 
; 
);натяжение арматуры производится механическим способом на упоры с применением инвентарных зажимов.
Ненапрягаемая арматура класса А-III Ø 10-40 мм
(
; 
; ).Затяжка относится к конструкциям 3-й категории трещиностойкости. Прочность бетона к моменту отпуска натяжных устройств (передаточная прочность) принимается
.