Проектирование монолитного ребристого перекрытия (стр. 5 из 5)
Свободная длина колонны подвала l0 = 0,7 (3,6 + 0,15) = 2,625 м, h = 0,4м (размер сечения колонны),
.Nl – длительно действующая нагрузка на колонну (постоянная и длительно действующая часть временной), которая определяется по табл. 3 [5] или по согласованию с консультантом.
В данном случае временная длительно действующая нагрузка на перекрытие 1440 Н/м2, кратковременно действующая 3360 Н/м2, временная длительно действующая нагрузка на покрытие 420 Н/м2, кратковременно действующая 980 Н/м2 (см. табл. сбора нагрузок).
Временная кратковременно действующая нагрузка на колонну с одного этажа:
0,95 × 3360 × 38,28 = 122,19 кН.
Временная кратковременно действующая нагрузка на колонну с покрытия:
0,95 × 980 × 38,28 = 35,64 кН.
Временная кратковременно действующая нагрузка на колонну:
122,19 × 6 × 0,522 + 35,64 = 418,34 кН.
Остальная нагрузка на колонну – длительно действующая
Nl = N – 418,34= 3173,3 – 418,34 = 2754,96 кН.
.Определяем коэффициенты φb и φsb по прил. 17
φb = 0,92; φsb = 0,92;
см2.Принимаем по прил. 12 6Ø28 А-II (As = 36,95 см2);
, μ% = 0,023 × 100 = 2,3%, что больше μmin = 0,4%.Учитывая, что при таких отношениях
и 
φb и φsb равны, уточнение делать не нужно, т. к. коэффициент армирования не влияет на φ.Расчет и конструирование фундамента под колонну
Исходные данные:
Условное расчетное сопротивление грунта R0 = 0,25 МПа.
Бетон тяжелый класса В20, Rbt = 0,90 МПа.
Арматура класса A-III, Rs = 365 МПа.
Вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах gm = 20 кН/м3.
Высоту фундамента принимаем равной 150 см (кратной 30 см), глубина заложения фундамента Н1 = 150 см. Расчетное усилие, передающееся с колонны на фундамент, N = 3173,3 кН. Усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке gf = 1,15.
кН.Определение размера стороны подошвы фундамента
Площадь подошвы центрально загруженного фундамента определяем по условному давлению на грунт R0 без учета поправок в зависимости от размеров подошвы фундамента и глубины его заложения:
,где Nn – нормативное усилие, передающееся с колонны на фундамент;
R0 – условное давление на грунт, зависящее от вида грунта;
gm – усредненная нагрузка от единицы объема фундамент и грунта на его уступах, gm = 20 кН/м3;
H1 – глубина заложения фундамента.
м2.Размер стороны квадратной подошвы:
м.Принимаем размер a = 3,6 м (кратным 0,3 м).
Давление на грунт от расчетной нагрузки:
кН/м2.Рабочая высота из условия продавливания по подколоннику
,где hc, bc – размеры подколонника.
м.Полная высота фундамента устанавливается из условий
1) продавливания
H = h0 + 0,04 = 0,27 + 0,04 = 0,31 = 31 см – высота части фундамента под подколонником.
2) заделки колонны в фундаменте
H = l,5hcol + 25 = 1,5 × 40 + 25 = 85 см (меньше высоты подколонника).
3) анкеровки сжатой арматуры
Н = 24d + 25 = 24 × 2,2 + 25 = 52,8 + 25 =77,8 см.
Принимаем полную высоту фундамента 150 см, в том числе высота подколонника 90 см, монолитной части 60 см (две ступени по 30 см) (рис. 11). Если высота части фундамента под подколонником получится больше 60 см, следует ее принять равной 60 см (две ступени по 30 см).
Проверяем, отвечает ли рабочая высота нижней части (или нижней ступени) h02 = 60 – 4 = 56 см условию прочности при действии поперечной силы без поперечного армирования в наклонном сечении. Для единицы ширины этого сечения (b = 100 см) должно выполняться условие:
.Поперечная сила от давления грунта в сечении по грани подколонника:
,где а – размер подошвы фундамента;
а1 – размер подколонника;
h0 – рабочая высота фундамента;
р – давление на грунт от расчетной нагрузки.
кН.Поперечная сила, воспринимаемая нижней ступенью фундамента без поперечного армирования:
кН.119,98 кН < 272,16 кН – условие прочности удовлетворяется.
Расчет на продавливание
Проверяем монолитную часть или нижнюю ступень монолитной части на прочность против продавливания:
,где Rbt – расчетное сопротивление бетона осевому растяжению;
um – среднее арифметическое между периметрами верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания в пределах полезной высоты
м;h02 – рабочая высота нижней ступени фундамента или нижней части, если он состоит из одной ступени.
Продавливающая сила P = N – A1p,
где N – расчетное усилие, передающееся с колонны;
A1 – площадь нижнего основания пирамиды продавливания
A1 = (1,2 + 2 × 0,56) × (1,2 + 2 × 0,56) = 4,64 м2;
р – давление на грунт.
Продавливающая сила
Р = 3173,3 – 4,64 × 244,85 = 2037,2 кН.
= 0,9 × 0,90 × 103 × 0,56 × 7,04 = 3193,3 кН.Р = 2037,2 кН < 3193,3 кН, следовательно, прочность монолитной части или нижней ступени против продавливания обеспечена.
Окончательно принимаем фундамент, изображенный на рис. 10.
Определение площади арматуры фундамента
Расчетная схема нижней части фундамента принимается в виде консоли с равномерно распределенной нагрузкой, равной давлению на грунт.
Расчетный изгибающий момент по грани подколонника определяется по формуле:
кН×м.Нижняя часть фундамента имеет две ступени, поетому следует еще определить:
кН×м.где а2 – размер верхней ступени.
Площадь сечения арматуры определяется по формуле.
см2. 
см2.Принимаем 14Ø18 А-III с As1 = 35,62 см2 (см. прил. 12).
6Ø40 А-III с As2 = 75,4 см2
, что больше чем μmin = 0,05% 
, что больше чем μmin = 0,05%СПИСОК ИСПОЛЬЗОВАННЫХ ИСТОЧНИКОВ
1. Байков В. Н., Сигалов Э. Е. Железобетонные конструкции: Общий курс: Учеб. для вузов: - 5-е изд., перераб. и доп. – М.: Стройиздат, 1991.
2. СНиП 2.03.01-84*. Бетонные и железобетонные конструкции / Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1996.
3. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП 2.03.01-84). – М.: ЦИТП, 1986.
4. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Часть 1.– М.: ЦИТП, 1986
5. Пособие по проектированию предварительно напряженных железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов (к СНиП 2.03.01-84). Часть 2.– М.: ЦИТП, 1986
6. СНиП П-22-81. Каменные и армокаменные конструкции.
7. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия.
8. СНиП 2.01.07-85*. Нагрузки и воздействия. Дополнение. Раздел 10. Прогибы и перемещения. / Госстрой СССР – М.: ЦИТП Госстроя СССР, 2003.
9. СНиП 2.02.01-83. Основания зданий и сооружений.
10. Рекомендации по расчету прочности трещиностойкости узлов преднапряженных железобетонных ферм. – М.:НИИЖБ Госстроя СССР, 1987.
11. Бородачев Н.А. Программная система для автоматизированного обучения по дисциплине "Железобетонные и каменные конструкции", 1990.