Расчет подколонника фундамента.

рис.  7.5.

По нормальным сечениям.

Расчет прочности подколонника по нормальным сечениям сводится к определению требуемой площади продольной рабочей арматуры А _s ^{m р}. Для этого рассматриваются два нормальных сечения: первое – сечение I-I – по обрезу стакана и второе – сечение II-II – по плитной части фундамента.

Расчет по сечению I-I производиться по правилам расчета коробчатого сечения, заключающееся в приведении к двутавровому сечению. Выполняем в

 

следующей последовательности.

1. е_о=M_I/N_I=100/1284=0,078 м – значение расчетного эксцентриситета;

2.N_I=1284кН<R_bb_nb_cf=8500×0,9×0,175= 1338,75кН,

где R_b =8,5МПа - расчетное сопротивление бетона сжатию, для тяжелого бетона кл.В20;

b_n = 0,9м – ширина поперечного сечения стакана фундамента; b_cf = 0,175м - толщина стенки стакана.

Условие выполняется следовательно нейтральная ось проходит в пределах полки, значит, арматуру рассчитываем как для прямоугольного сечения шириной  b_n = b ’ _n =0,9 м и толщиной стенки стакана, b_cf =0,175 м.

3. Определим высоту сжатой зоны х бетона:

4. Относительная высота сжатой зоны x бетона:

где h_оn=l_n-a_s=0,9-0,035=0,865 м - рабочая высота подколонника.

5. Граничное значение высоты x_R сжатой зоны бетона по формуле:

где w=0,85-0,008R_b=0,85-0,008×8,5=0,782

w - коэффициент, характеризующий деформативность сжатой зоны бетона.

6. Проверим условие х £ х _R:

х=0,07<х_R=x_Rh_оn=0,62×0,865=0,535 м - условие верно, следовательно, граница сжатой зоны проходит в полке.

7. Определим требуемую площадь продольной арматуры:

где ;

здесь е=е_оh+0,5l_n-a_s=0,078×0,9+0,5×0,9-0,035=0,485 м – эксцентриситет;

               h=1-0,5x=1-0,5×0,194=0,9

где ;

здесь A^’_оf =b^’_n × x × x=0,9×0,07×0,194=0,012 м² - площадь сжатой зоны.

 

8. Расчет по сечению II-II производиться по правилам расчета прямоугольного сечения с двойной арматурой.

х=0,07< х_R=x_R× h_оп=0,535м, то 

По расчету продольная арматура в подколоннике не требуется, следовательно, она устанавливается конструктивно. Назначаем шаг продольных стержней S=400мм. Тогда минимально допустимый диаметр, который можно применить в этом случае равен 12 мм. Принимаем 4Æ12 А-III (А_s=1,313 см²). Поперечная арматура в каркасах КР-1 и КР-2 принимается кл. Вр-1, либо кл. А-1 и устанавливается из условия свариваемости d_s/4=12/4=3 мм, но не менее 5 мм, где d_s- диаметр продольной арматуры. Принимаем поперечную арматуру Æ5мм кл Вр-1 (А_s =0,154 см²).

 

 

рис.4.6. Продольное армирование подколонниками плоскими каркасами:

а) КР-1 - в плоскости действия изгибающего момента                                                     

б) КР-2 – в направлении перпендикулярном плоскости действия момента

По наклонным сечениям

Расчет прочности подколонника по наклонным сечениям сводится к определению требуемой площади поперечной арматуры A_sw^тр . Для этого в зависимости от значения расчетного эксцентриситета e₀ в сечениях III-III или IV-IV определяем соответствующие значения изгибающих моментов М_А или М_В (рис. 7.7).

       Так как h_c/6 = 0,066 < e₀ = 0,078 < 0,5h_c = 0,15, расчёт ведём по наклонному сечению IV-IV, проходящему через точку В. Значение изгибающего момента в этой точке будет определяться по формуле:

M_B = M_I +Qh_cf - 0,7e₀ = 100-0.7*0.078 = 92.2 кН×м. Тогда

Рис. 7.7. К расчету поперечной арматуры подколонника

= 0,000179 м² = 1.79 см²,

где R_s – расчётное сопротивление арматуры растяжению, определяем по прил. 5 для поперечной арматуры кл. A-III R_sw = 285 МПа;  – сумма расстояний от каждого ряда поперечной арматуры до нижней грани колонны (учитываем только ряды поперечной арматуры, расположенные выше нижней грани колонны); = z₁ + z₂ + z₃ + z₄ + z₅ + z₆ = 0,05 + 0,15 + 0,25 + 0,35 + 0,45+0.55 = 1,8 м; S_w – шаг поперечной арматуры, принимается исходя из следующих условий: 125 мм и S_w £ 200 мм, где h_cf – высота стакана фундамента. Принимаем S_w = 100 мм.

       Деля  на число стержней сетки, воспринимающих растягивающие усилия от изгибающего момента, получаем требуемую площадь A_sw^тр одного стержня, по которой, используя сортамент арматуры по прил. 6, подбираем диаметр одного стержня (рис. 7.8). 0,447 см², что соответствует Æ8 (A_sw = 0,503 см²). Здесь n – количество стержней, n = 4 шт. Схема армирования подколонника арматурной сеткой С-2 приведена на рис. 7.9.

      

 

рис.7.8. Арматурная сетка С-2                            рис.7.9. Схема армирования подколонника арматурной сеткой С-2         

⇐ Предыдущая6789101112131415Следующая ⇒

Поделиться: