Здание отапливаемое, двухпролетное, общей длинной 60 м. Конструктивная схема здания. Компановка поперечной рамы, страница 5

Наибольшая поперечная сила в опорном сечении ригеля:

Q_max=D_max+F_пб=217+39=256 кН – наибольшая поперечн. сила на опоре, передаваемая краном.

Длину опорной площадки ригеля принимаем из условия смятия бетона:

 где Ψ=0,75 – коэффициент, учитывающий неравномерное давление ригеля на опорную консоль;

R_b,loc=αφ_b R_b=1*1*8,5=8,5 Мпа; b= b_p=0,4 м.

l_sup=0,55 м.

Высота консоли в опорном сечении h=1300 мм,

γ=45⁰; h₁=1,3–0,7=0,6 м.

Рабочая высота сечения: h₀=h–a=1,3-0,03=1,27 м

, где М=Q*a=256*0,45=115,2 кН*м

Принимаем 4Ø12 с As=4,52 см².

При h=1,3>2,5а=2,5*0,45=1,125 м – поперечное армирование выполняем в виде горизонтальных хомутов с шагом:    S<h/4=1300*4=325 мм

S<150 мм

Принимаем S=100 мм (Ø6 А-I с A_sω =2*0,283=0,566 см²)

Наклонное сечение конструктивно армируем отгибами:

As=0,002*b*h₀=0,002*0,4*1,27*10⁴=10,16 см²,

Принимаем 4Ø20 с As=12,56 см².

Проверка прочности на сжимающие напряжения:

1.Q_max≤0,8*φ_ω2*Rb*γ_b2*b*l_sup*sin²θ;

sin²θ=h²/(h²+l²)=1,3²/(1,3²+0,7²)=0,775

φ_ω2=1+5*α*μ_sω=1+5*7,81*0,0014=1,05

 

Q_max=256 кН ≤0,8*1,05*8,5*1,1*0,4*0,55*0,775*10³=1339,1 кН;

2.Q_max=256 кН <3,5*Rbt*γ_b2*b*h₀=3,5*1,1*0,75*0,4*1,27*10³=1466,85 кН;

3.Q_max=256 кН >0,6*Rbt*γ_b2*b*h₀=0,6*1,1*0,75*0,4*1,27*10³=251,46 кН;

Все условия по прочности выполняются.

7. Расчёт и конструирование фундамента под среднюю колонну.

Данные для расчета

Расчетное сопротивление грунта R₀=0,37 МПа; бетон тяжелый класса В 25, R_bt=1,05 МПа; арматура из горячекатаной стали класса A-II, R_s=280 МПа;

вес единицы объема материала фундамента и грунта на его обрезах γ=20 кН/м³. Расчет выполняют на наиболее опасную комбинацию расчетных усилий в сечении 2—1: M=103,23 кН*м; N=708,9 кН; Q=28,53 кН. Нормативное значение усилий определено делением расчетных усилий на усредненный коэффициент надежности по нагрузке γ_f=1,15, т.е. М_п=89,76 кН*м; N_n=616,43 кН; Q_n=24,81 кН.

Определение геометрических размеров фундамента

Глубину стакана фундамента принимают 90 см, что согласно данным гл. 13 не менее значений:

Н_ап≥0,5+0.33h_f=0,5+0,33*0,6=0,698 м;

Н_ап>1,5b_col=1,5*0,4=0,6 м;

H_an≥λ_an*d=16,5*1,4=23,1 см, где d=1,4 см — диаметр продольной арматуры колонны λ_an=16,5 для бетона класса В 25.

Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм. Полная высота фундамента H=900+250=1150 мм принимается 1200 мм, что кратно 300 мм.

Глубина заложения фундамента при расстоянии от планировочной отметки до верха фундамента 150 мм: H₁=1200+150=1350 мм =1,35 м.

Фундамент одноступенчатый, высота ступеней принята 300 мм.

Предварительно площадь фундамента определяют по формуле здесь 1,05 — коэффициент, учитывающий наличие момента. Назначая отношение сторон b/а=0,8, получают

Принимаем a×b=1,8×1,5 м.

Так как заглубление фундамента меньше 2 м, ширина подошвы более 1 м, необходимо уточнить расчетное сопротивление грунта основания:

где k₁=0,5 для пылеватых песков; b₀=1 м;d₀=2 м;d=H₁=1,35 м;b=1,5 м.

При пересчете размеров фундамента с уточненным значением R получают:

Окончательно принимаем а×b=1,8×1,5 м.

Площадь подошвы фундамента А=1,8*1,5=2,7 м², момент сопротивления W=(1,5*1,8²)/6=0,81 м³.

Определяют рабочую высоту фундамента из условия прочности на продавливание по формуле:

Где h=0,6 м – высота сечения колонны, b_col=0,4 м – ширина сечения колонны.

P=N_n/A=616,43/2,7=228,32 кН/м², R_bt=γ_b2*Rbt=1,1*1,05=1,155 МПа=1155 кН/м².

Полная высота фундамента Н=0,129+0,05 =0,179 м<1,2 м.

Следовательно, принятая высота фундамента достаточна.

Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне подошвы M_nf=М_п+Q_nH=89,76+24,81*1,2=119,53 кН*м.

Нормативная нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах G_n=аbН_fγγ_n=1,8*1,5*1,35*20 *0,95=69,25 кН. При условии, что

Расчет арматуры фундамента

Определяем напряжение в грунте под подошвой фундамента в направлении длинной стороны а без учета веса фундамента и грунга на его уступах от расчетных нагрузок:

Р_mах=N/A+M_f /W=708,9/2,7+137,47/0,81=432,27 кН/м²;

Р_тiп= N/A–M_f /W=708,9/2,7–137,47/0,81=92,84 кН/м²

где M_f=M+QH=103,23+28,53*1,2=137,47 кН/м.