MU_dlya_KP_1

91

Таблица 20

Нагрузки на колонну, с учѐтом коэффициента надежности по ответственности здания -

	№	Вид нагрузки	Нормативная, кН	Расчѐтная, кН
	п/п
	1	Постоянная	819,22·1,1=901,14	941,65·1,1=1035,81
	2	Переменная кратко-	237,6·1,1=261,36	282,52·1,1=310,77
		временная нагрузка
	3	Переменная длитель-	1360,8·1,1=1496,88	1632,96·1,1=1796,25
		ная нагрузка
		Длительная нагрузка
	4
		(1+3)
	5	Полная нагрузка
		(1+2+3)

Определение размеров поперечного сечения колонны

Площадь поперечного сечения колонны определяют из условия:

(

) ,

,

где:

,

(

)

(

)

√

√

– ширина (высота) сечения ко-

лонны,

Принимаем

-

где:

учитывая то, что величины, и , являются неизвестными, определение размеров поперечного сечения производится методом последовательных приближений.

В формуле, в первом приближении, принимаем:

- коэффициент, учитывающий гибкость элемента, длительность действия нагрузки, характер армирования;

- коэффициент армирования (оптимальное значение 0,01-0,02).

Определим коэффициенты	и	с учетом принятых размеров поперечного
сечения колонны.

		92
Коэффициент	и	определяем по табл. 21 и 22

соответственно, в зависимости от:

-отношения

-гибкости

– расчѐтная длина колонны, см. рис. 44.

Таблица 21

Коэффициенты

										Гибкость
					6	8		10		12		14		16		18		20
	0			0,93		0,92	0,91		0,90		0,89		0,88		0,86		0,84
	0,5			0,92		0,91	0,90		0,89		0,86		0,82		0,78		0,72
	1,0			0,92		0,91	0,89		0,86		0,82		0,76		0,69		0,61

Таблица 22

Коэффициенты

																	Гибкость
					6			8						10			12		14		16		18		20
	0			0,93				0,92					0,91			0,90		0,89		0,88		0,86		0,84
	0,5			0,92				0,92					0,91			0,89		0,88		0,86		0,83		0,79
	1,0			0,92				0,91					0,90			0,89		0,87		0,84		0,79		0,74

;

Определим площадь продольной рабочей арматуры:

Принимаем - 4Ø28 А400С,

Определим фактический коэффициент армирования:

Величина - находится в рекомендованных пределах

Таким образом размеры поперечного сечения колонны 40х40 см, принимаем окончательно, см. рис. 45.

93

Указания по конструированию колонн

Армирование колонн будем осуществлять вязанными пространственными каркасами.

Расстояние между хомутами (шаг) по высоте колонны принимается не более 15 диаметров меньшего из продольных рабочих стержней и не больше размера меньшей стороны сечения колонны с кратностью 50 мм. Диаметр поперечной арматуры - хомутов назначается не менее 0,25 меньшего диаметра продольных стержней. Принимаем арматуру хомутов Ø8 А240С, шаг установки 200 мм.

Поскольку по заданию район строительства, г.Феодосия, является сейсмичным (8б. согласно ДБН В.1.1-12:2006), в приопорных участках колонны на длине - устанавливаем хомуты с шагом 100 мм, согласно п. 3.6.8, ДБН В.1.1-12:2006.

Стык продольных стержней устраивается выше уровня пола и уровня перекрытия при помощи сварки, по ГОСТ 14098-91, тип сварного соединения С19-Рм.

В одном уровне допускается стыковать не более 50% рабочих стержней. Расстояние между уровнями стыкуемых стержней принимают 500 мм.

Пример армирования колонны показан на рис. 45.

94

Рис. 45. Армирование колонны первого этажа:

95

Расчѐт и конструирование фундамента

Фундаменты - это подземные конструкции, предназначенные для восприятия нагрузки от вышерасположенных частей здания и передачи его на грунт основания.

При монолитном каркасе здания фундаменты устраивают монолитными, но можно использовать и сборные. Фундамент состоит из подколонника и плитной части, их конфигурация в плане и по высоте определяется условиями приложения нагрузки и формой поперечного сечения колоны. При осевой передачи нагрузки пидколонник и плитная часть, в плане , имеют квадратную форму.

В монолитных фундаментах подколонник по высоте имеет прямоугольный профиль, а плитная часть - ступенчатый. Высота плитной части определяется количеством уступов и их размерами. Размеры элементов фундамента в плане и по высоте, желательно, назначать кратными 300мм.

Исходные данные:
а) бетон класса С12/15:
б) фунламент армируем сетками	из арматуры	класса А400С:
в). расчѐтное сопротивление грунта	-	;
г). глубина заложения фундамента	-

Нагрузка на фундамент

Нагрузка на фундамент передается от колонны. При этом под подошвой фундамента возникает реактивный отпор грунта основания. При передаче нагрузки по оси колонны эпюра реактивного сопротивления грунта под подошвой фундамента - прямоугольная.

Плитная часть фундамента является изгибающим элементом, который загружен по всей плоскости равномерной нагрузкой. В результате в сечениях плиты возникают изгибающие моменты и поперечные силы.

Для определения площади подошвы фундамента, в качестве расчѐтного усилия используют нормативное (характеристическое) значение полной нагрузки.

-расчѐтная нагрузка на фундамент для определения размеров подошвы, принимаем по табл. 20.

Определим размеры подошвы фундамента

Поскольку фундамент является центрально-нагруженным (отсутствуют изгибающие моменты), следовательно, фундамент будет квадратный.

- предварительная площадь подошвы фундамента

96

где:

-размер сторон подошвы фундамента;

-осреднѐнный вес железобетонного фундамента и грунта на его уступах;

Определим размер сторон подошвы фундамента:

√√

Размер подошвы фундаментов назначаем с кратностью 100 мм.

Принимаем:

Проверим не превышает ли среднее давление под подошвой фундамента, расчѐтного сопротивления грунта:

- условие выполняется,

следовательно размеры подошвы фундамента достаточны, принимаем их окончательно.

Определим высоту фундамента из условия продавливания по периметру колонны.

Расчѐт на продавливание выполним согласно п.6.4 ДБН В.2.6-98:2009 и

п.4.8 ДСТУ Б В.2.6-156:2010:

Для обеспечения прочности, требуется выполнять следующие проверки:

а). расчѐт на продавливание по периметру колонн или по периметру площади нагрузки, должно выполняться условие:

где:

- касательные напряжения среза при продавливании, в сечении по грани колонны;

-продавливающая сила;

-контрольный периметр по граням колонны, в котором определяют касательные напряжения -

-рабочая высота сечения;

97

-расчѐтная величина максимального сопротив-

ления на срез при продавливании в контрольном сечении;

(		) ,	в МПа;

б). расчѐт на продавливание по основному контрольному периметру, должно выполняться условие:

- если данное условие выполняется, поперечная арматура при расчѐте на срез не требуется;

- если данное условие не выполняется, поперечная арматура требуется по расчѐту, в этом случае арматуру расчитывают по п.4.8.5 ДСТУ Б В.2.6-

156:2010;

где:

√				– расчѐтное сопротивление срезу
				при продавливании, без попе-
				речного армирования, МПа;

но принимается не меньше, чем:

- расстояние от контура колонны (подколонника, грани ступени ф-та), до контрольного периметра, который рассматривается;

	√			(если k > 2 , то принимает k = 2 );
				- процент продольного армирования;
√
-			процент продольного армирования, в направлении осей y

иz соответственно;

-коэффициент надѐжности бетона, см. ДБН В.2.6-98:2009, п. 2.4.

√ √

98

Определим предварительную высоту фундамента

Предварительную высоту фундамента определим геометрически, из условия обеспечения несущей способности на продавливание по основному контрольному периметру, см. рис. 46.

Основной контрольный периметр определяется приамидой продавливания, грани которой наклонены к подошве фундамента под углом :

( ⁄ )	, что фактически означает отношение высоты
ступеней фундамента к их вылету (ширине) как -		.

Правило построения.

Ширина подошвы фундамента нам известна, из предыдущего расчѐта. Из крайних точек подошвы фундамента проводим наклонные линии под углом до пересечения с подколонником, таким образом получаем тре-

буемую рабочую высоту фундамента.

Требуемую общую высоту фундамента определяем как сумму требуемой рабочей высоты и расстояния от подошвы фундамента до центра тяжести ра-

бочей арматуры - (которое учитывает защитный слой бетона для рабочей арматуры).

Окончательный размер общей высоты фундамента получаем путѐм округления требуемой общей высоты фундамента в большую сторону с кратностью – 150мм.

Рис. 46. Определение предварительной высоты фундамента

где:

- привязка рабочей арматуры к подошве фундамента (под фундамент не выполняется бетонная подготовка);

99

Окончательно принимаем высоту фундамента, с учѐтом округления в большую сторону и с кратностью – 150 мм.

С учѐтом окончательно принятой высоты фундамента компонуем ступени фундамента, см. рис.47.

Рис. 47. Предварительная компоновка фундамента

100

Выполним расчѐт фундамента на продавливание по контрольным периметрам.

Для определения прочностных характеристик фундамента, в качестве расчѐтного усилия используют расчѐтное значение полной нагрузки.

-расчѐтная нагрузка на фундамент при проверке на прочность, принимаем по табл. 20.

-среднее давление под подошвой фундамента от расчѐтной нагрузки

Рис. 48. Схема расположения расчѐтных контрольных периметров

– контрольный периметр, соответствующий углу	-	для ниж-
ней ступени;
– контрольный периметр по граням верхней ступени;
– контрольный периметр, соответствующий углу	-	для верх-
ней ступени;

– контрольный периметр по граням подколонника.

Проверку ступеней по основному контрольному периметру ( ) не производим, т.к. при данном угле, срезающих усилий не возникает (от-

сутствует давление грунта за границей контрольного периметра), см. рис.

48.