- •1.Статический расчет поперечной рамы
- •1.1.Исходные данные для расчета
- •1.2.Компоновка поперечной рамы
- •1.3.Компоновка стенового ограждения
- •1.5.2.Снеговая нагрузка
- •1.5.3.Крановая нагрузка
- •1.5.4.Ветровая нагрузка
- •1.6. Статический расчет
- •1.7 Сочетание усилий в расчетных сечениях колонн
- •2. Расчет стропильной сегментной фермы
- •2.1.Исходные данные для расчёта
- •2.2.Материалы
- •2.3. Статический расчет фермы
- •2.4. Расчет нижнего пояса
- •2.4.1. Расчет пн нижнего пояса балки: подбор арматуры
- •2.4.5 Расчет пн нижнего пояса фермы: образование трещин
- •2.5. Расчет верхнего пояса: подбор арматуры
- •2.6. Расчет стоек
- •2.7. Расчет опорного узла
- •3. Проектирование колонны
- •3.1. Исходные данные для расчета
- •3.2. Расчет надкрановой части на прочность и устойчивость
- •Расчет необходимой площади сечения арматуры:
- •3.3. Расчет подкрановой части на прочность и устойчивость
- •3.4. Расчет прочности колонны из плоскости поперечной рамы
- •3.5. Расчет подкрановых консолей колонн
- •4. Проектирование фундамента
- •4.1 Исходные данные для расчета
- •4.2. Предварительный выбор основных размеров фундамента
- •4.2.1. Определение глубины заложения фундамента
- •4.2.2. Размеры стаканной части фундамента
- •4.2.3. Размеры поперечного сечения подколонника
- •4.2.4. Размеры подошвы фундамента
- •4.2.5. Расчет плитной части фундамента
- •4.3. Проверка фундамента по прочности на продавливание
- •4.4. Проверка фундамента по прочности на раскалывание
- •4.5. Проверка ступени по прочности на продавливание
- •4.6. Армирование подошвы фундамента
- •4.7. Проверка прочности подколонника Проверка прочности подколонника по нормальным сечениям
- •4.8.Расчет подколонника по наклонным сечениям
- •4.9.Армирование подколонника
- •5. Библиографический список
4.4. Проверка фундамента по прочности на раскалывание
Расчет на раскалывание фундамента производим на действие расчетной нормальной силы.
Площади вертикальных сечений фундамента в плоскостях, проходящих по осям колонны параллельно длинной и короткой сторонам подошвы фундамента, за вычетом стакана фундамента, соответственно:
Afl = 0,72 м2 Afb = 0,54 м2
Так как: bкол / hкол = 0,4 / 0,7 = 0,28 <Afl / Afb =0,72/0,54 = 1,29
то: N = 0,975 × Afl × Rbt × (1 + bкол / hкол ) = 0,975×0,81×900×(1+0,4/0,9) = 1026,36 кН
и тогда проверяем: Nсоот = 667,3 кН < N = 1026,36 кН
Условие выполняется.
4.5. Проверка ступени по прочности на продавливание
Площадь многоугольника продавливания: А0 = 0,44 м2
Наибольшее краевое давление на грунт от расчетной нагрузки без учета веса фундамента и грунта на его уступах:
Pmax = (Nсоот / b×l) + (Mmax / Wy ) = (667,3 / 2,1×2,7) + (169,7 / 2,7× (2,13/6) = 158,4 кПа
Расчетная продавливающая сила: F = A0 × Pmax = 0,44 × 158,4 = 69,7 кН
Проверяем условие прочности ступени на продавливание:
F = 69,7 кН < bm × Rbt × gb2 × h02 = 1,05 × 900 × 0,9 × 0,25 = 212,63 кН
bm = h02 + b2 = 0,25 + 0,8 = 1,05 м
Условие выполняется.
Рис. 15 К определению площади продавливания
4.6. Армирование подошвы фундамента
Армирование подошвы фундамента производится одной сеткой С-1 с рабочими стержнями с шагом 200 мм в продольном и поперечном направлениях.
Сечение по грани подколонника с арматурой, параллельной длинной стороне фундамента, и вылетом ступени cl = 0,6 м:
Mb=Nсоотcl2/(2l)(1+6e0/l–4(e0cl /l2))=667,30,452/(22,7)(1+60,28/ 2,7–4(0,280,6/2,72))=34,6 кНм
е0 = (Mmax + Qсоот d) / (Nсоот + 20 b l ) = (169,7 +30,7 1,65) / (667,3 +202,12,7) = 0,28 м
Asl = Mb / (0,9 RS h01 ) = 34,6/(0,9 355103 0,5) = 0.00022 м2
Сечение по грани подколонника с арматурой, параллельной короткой стороне фундамента, и вылетом ступени cb = 0,6 м:
Ml = Nсоот c12 / (2 b) = 667,30,62 / (22,1) = 57,2кНм
Asb = Ml / (0,9 RS h01 ) = 57,2/ (0,9 355103 0,5) = 0,00018 м2
Количество стержней в сетке по длине и ширине:
nl(b) = b (l) / S,
nl = 2700 / 200 = 13 шт,
nb = 2100 / 200 = 10 шт.
Минимальный диаметр стержней в сетке по длине и ширине:
dsl(b) = (4 * Asl1(sb1) / (π * nl(b)))0.5,
dsl = (4 · 220 / (π · 13))0.5 = 4,64 мм.
dsb = (4 · 180 / (π · 10))0.5 = 4,79 мм.
Принимаем сетку С-1
4.7. Проверка прочности подколонника Проверка прочности подколонника по нормальным сечениям
Проверка прочности подколонника проводится по двум сечениям: в уровне плитной части (сечение 1-1) и в уровне нижнего торца колонны (сечение 2-2).
Сечение 1-1
Случайный экцентриситет: ea = lп / 30 = 2,1/ 30 = 0,07 м
Приведенный момент в сечении:
M1 = Мmax + Ncooт ea + Qcooт hп = 169,7 + 667,30,07 + 30,71,2 = 253,25 кНм
Эксцентриситет продольного усилия:
е1 = M1 / Nсоот + еа = 253,25 /667,3 + 0,07 = 0,45 м
Площадь сжатой зоны:
АВС = bп lп (1 – 2 е1 / lп ) = 1,2 2,1 (1 – 210,45 / 2,1) = 1,44 м2
Проверяем условие:Nсоот=667,3<b3b9 Rb ABC=0,850,9115001,44=12668,4кН
Условие выполняется.
Сечение 2-2
Т.к. это сечение коробчатое, то оно приводится к эквивалентному тавровому
hf = h’f = bw1 = bw = 0,325 м; b = 2bw2 = 2b’w = 0,325 м; bf = b’f = bп = 1,2 м
Площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента:
Ащ = 2 hз (bкол + hкол ) = 20,7(0,4+0,7) = 1,54 м2
’ = 1-0,4 Rbt Ащ /Nсоот = 1-0,49001,54 /667,3=0,83< 0,85
Принимаем ’ = 0,85
Продольная сила, передаваемая через бетон замоноличивания на стенки стакана:
Nc = 0,4 Rbt b2 Aщ = 0,49000,91,54=498,96 кН
Nc=(1- ’)Nсоот = (1-0,85)667,3= 100,1 кН
Проверяем условие: Nс = 100,1 < Rb b’f h’f = 115001,20,325 = 8625 кН
Условие выполняется. Следовательно, граница сжатой зона проходит в полке, и сечение расчитывается как прямоугольное с шириной bп = 1,2 м.
Приведенный момент в сечении:
M2 = Мmax-Ncea+Qcooтhс = 169,7 +100,10,07+30,71 =207,4 кНм
Эксцентриситет продольного усилия: е2 = M2 / Nс + еа = 207,4 / 101,1 + 0,07 = 2,12 м
Площадь сжатой зоны: АВС = bп lп (1 - 2 е2 / lп ) = 1,2 2,1 (1 - 212,12/ 2,1) < 0
Следовательно, сила приложения находится за пределами сечения подколонника. Рассчитываем подколонник как внецентренно нагруженный ж/б элемент по высоте сжатой зоны:
х = Nсоот / Rb bп = 667,3/ 11,51031,2 = 0,05 м
х = 0,05м < R (lп – 0,05) = 0,531 (1,5– 0,05) = 1,09 м
R = 0,531
Требуемая площадь рабочей продольной арматуры на одну сетку:
А’S = АS = ((Rb bп lп02 )/ RS ) ((n - ’n (1-0,5’n )) / (1-)) =
= ((11,51031,21,45 2)/355103) ((0,09-0,024(1-0,5∙0,024)) /(1-0,024)) = 0,00246 м2
l п0 = lп - а’ = 1,5 – 0,05 = 1,45м
l2 = l1 + 0,5(lп0 – а’ ) = 11,78 + 0,5(1,45-0,05) = 2,78м
’n = Nсоот / (Rb bп lп0 ) = 667,3/ (11,51031,21,45) = 0,024< R = 0,531
n = Mmax l2 / (Rb bп lп02 ) = 169,7 2,78 / (11,51031,21,452 ) = 0,009
= а’/ lп0 = 0,05 /1,45= 0,024
Принимаем:
2 каркаса КР 1 по 612 А400 с А’S = АS ≥ 0,0004 bп lп0 = 0.00098 м2
2 каркаса КР 2 по 514 А400 с А’S = АS ≥ 0.0004 bп lп0 = 0.00098 м2
Проверяем условие по наименьшей принятой площади арматуры:
N*=Rbbпх(lп–0,5х)+RSCA’S(lп0–a')=11,51031,20,05(1,5-0,50,05)+4351030,000679(1,45–0,05) = 3096,29 кНм
Nсоот=667,3<N*= 3096,29 кНм - условие выполняется.