Подбор сечений симметричной арматуры
As = As’ выполняется по 2-м комбинациям усилий. Принимается большая из площадей сечения.Статический расчет рамы не произведен, определяем по случайному эксцентриситету.Ограничимся расчетом по одному усилию
N = 1527,83кН.Рабочая высота сечения
h0 = h – aн = 40 – 4 = 36 см.Случайный эксцентриситет принимается максимальным из трех возможных:
Принимаем .Условие прочности для колонны прямоугольного сечения, армированной симметричной арматурой
As = As’ (ф. IV.2 [2])
А = b∙h = 0,4∙0,4 = 0,16 м2 – площадь поперечного сечения колонны;
η – коэффициент условий работы (при
h >200 η = 0,9);φ – коэффициент, учитывающий длительность загружения, гибкость и характер армирования элемента, вычисляемый по формуле (ф. IV.3 [2]):Находим ; =0.899 т.IV.1 [2]. Первоначально принимаем:Проверяем достаточна ли площадь сечения колонны для восприятия усилия бетоном без учета армирования колонны по формуле (ф. IV.5 [2]):A= = < A = 0,4∙0,4 = 0,16 м
2Вывод: сечение колонны достаточно для восприятия усилия.
Определяем φ: <=Определяем площадь арматуры по формуле (ф. IV.4 [2]):A
s+A
s’= =14,32см
2Назначаем продольную арматуру колонны:
4 d = 22 A-III; A = 15,2 см
2 > A
тр = 14,32 см
2.Поперечная арматура устанавливается конструктивно на расстоянии не менее 500 мм и не менее 20
d (
d – наименьший диаметр сжатых продольных стержней, при сварных каркасах).
-
Smax ≤ 22∙20 = 440 мм
-
Smax ≤ 500 мм
Минимальный диаметр поперечных стержней –
dw = 16 мм (в колоннах с размером меньшей стороны сечения 250 мм и более)Назначаем шаг поперечных стержней
Sw = 450 мм, диаметр стержней
dw = 16 мм арматура А-III.Принятое сечение колонны . Усилие в колонне в месте заделки в фундамент N=1527.83кН, эксцентриситет , моментами, возникающими от случайных эксцентриситетов, пренебрегаем в силу их малости. Фундамент колонны рассчитываем, как центрально нагруженный. Нормативное значение усилия, с учетом коэффициента надежности по нагрузке равно N
n= = =1328,55кНРисунок 29 – Расчетная схема фундаментного стакана средней колонныРасчетное сопротивление грунта основания бетон тяжелый класса ;
Rbt = 0,75
МПа (табл. 13 /1/);
γb2= 0,9 (табл. 15 /1/); арматура класса A-III; R
s = 350 МПа (табл. 22 /1/). Высота фундамента предварительно принимается равной ; глубина заложения фундамента
.Ориентировочную площадь подошвы фундамента вычисляем по формуле XII.1/8/[2], без поправок R
0 на ее ширину и заложение: , где усредненная нагрузка от единицы фундамента и грунта на его уступах.Получим: А= = м
2Размер в плане стороны квадратной подошвы. а= 2,2м Принимаем размер а=2,4м(кратный 30
см). Давление на грунт от расчетной нагрузки:p = =279,1кН/м2Рабочую высоту фундамента находим из условий продавливания по формуле XII.1/8/: где длина и ширина колонны соответственно.Получаем: h
0= =0,42мПолная высота фундамента устанавливается из условий:
-
продавливания H=42+4=46см;
-
заделки колонны в фундаменте
;
-
анкеровки сжатой арматуры колонны Ø22 A-III в бетоне колонны класса В15. Н=24d+25= 24*2,2+25=77,8см.
Принимаем окончательно фундамент высотой H=900мм, h
0=860мм - с тремя ступенями (Рисунок 30). Толщина дна стакана .Проверяем, отвечает ли рабочая высота
h=300-40=260 нижней ступени фундамента условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении, начинающемся в сечении
3 – 3. Для единицы ширины этого сечения
Q=0,5∙(a-hcol-2ho)p=0,5∙(2,5-0,4-2∙0,94)∙279,1=72,56кН
Q=72,56кН<0,6∙
γb2∙Rbt∙h02∙b
0,6 0,9∙0,75∙260=105,3кН– условие прочности выполняется.Расчетные изгибающие моменты в сечениях
1 – 1 и
2 – 2 находим по формулам ХII.7/8/:
M1=0,125p(a-hcol
)2b=0,125∙279.1(2,4-0,4)
2
3=418,95кНм
M2=0,125p(a-a1)2b=0,125∙279,1(2,4-0,95)
2∙3=220,5кНмПлощадь сечения арматуры находим из условия (XII.8/8/):A
s1= = =15,47 см2A
s2= = =12 см2Принимаем нестандартную сварную сетку с одинаковой в обоих направлениях рабочей арматурой из стержней 14Ø12 A-III, с шагом
s= 17
см,As=15,83см
2.Проценты армирования расчетных сечений:М
1= = =0,075%М2= = =0,19%что больше Рисунок 30 – Фундаментный стакан
Материал простенка: кирпич керамический обыкновенный марки М75; марка раствора М50. Плотность кладки
ρ = 1800 кг/м3, кладка сплошная.Принимаем количество проемов на один пролет равным одному, тогда ширина простенка составит:где
L – шаг наружных стен здания, м;
bпр – ширина оконного проема, м. Площадь сечения простенка
А = 4700·510 = 2397000 мм2.Коэффициент условий работы кладки
γс = 1,0 , т.к. А = 2,397 м
2 > 0,3 м
2.Расчетная длина простенка
l0 = H = 6000 ммГибкость простенка
λ = l0 / h = 6000/510 = 11,8.Расчетное сопротивление сжатию кладки из обыкновенного кирпича марки М75 на растворе марки М50:
R = 1,3 МПа (прил. 15 [3]).Временное сопротивление сжатию материала кладки:
Ru = kR = 2·1,3 = 2,6 МПа. Упругая характеристика кладки из обыкновенного кирпича пластического прессования
α = 1000 (прил. 16 [3]).Рисунок 31–Расчетная схема кирпичного простенкаПростенок рассчитывается на восприятие нагрузки от:
-
веса конструкции покрытия + снеговая нагрузка (см. таблица 2)
-
веса конструкций перекрытий + полезная нагрузка (см. таблица 1).
-
собственного веса (Таблица 3).
Таблица 3 Сбор нагрузок на 1 м
2 стены
Вид нагрузки
| Нормативная нагрузка, кН/м2
| Коэф-т надежности по нагрузке
| Расчетная нагрузка, кН/м2
| Грузовая площадь, м2
| Нагрузка на простенок, кН
|
Собственный вес стены с учетом штукатурки (0,51х18+0,022х22)
| 9,7
| 1,1
| 10,67
| 41
| 437,47
|
Вес карнизного участка стены высотой 50 см,
| 9,7
| 1,1
| 10,67
| 3,85
| 41,1
|
Вес надоконного участка стены высотой 120 см (dF)
| 9,7
| 1,1
| 10,67
| 9,24
| 98,59
|