4.4 Конструирование колонны

Конструирование колонн необходимо выполнять в соответствии с требованиями норм [1,3].

Расчетом определена рабочая арматура колонны 412 A-II (A300), устанавливаемая в пространственный каркас. Поперечная арматура каркаса 6 A-II (A300) устанавливается в соответствии с конструктивными требованиями с шагом 300 мм по всей длине каркаса. Торцевые участки колонны усиливаются косвенным армированием сетками С1 и С2, для предотвращения местных повреждений этих зон при монтаже конструкции.

Рисунок 4.1 – Опалубка, схема армирования и сечение колонны

Консоль колонны в данном примере не рассчитывается и рабочая арматура 422 A-III (A400) устанавливается конструктивно. Для сопряжения колонны и ригелей устраиваются закладные детали М1 и М2. Опалубка и схема армирования показаны на рисунке 4.1.

6 Расчёт внецентренно нагруженного железобетонного фундамента под колонну

Исходные данные:

Расчетная нагрузка, передаваемая на фундамент: N = 1816,0 кH.

Момент в месте заделки колонны в фундамент: M_f =22,52 кНм.

Поперечная сила в сечении нижней колонны: Q = 20,47 кН.

Расчетное сопротивление грунта основания: R = 0,45МПа.

Удельный вес грунта: g = 18 кН/м³.

Расстояние от обреза фундамента до отметки пола подвала: 0,15 м.

Сечение колонны: b_kh_k = 400400 мм.

Продольная рабочая арматура из горячекатаной стали класса А–III; А_s=A_s^’ По 218 А–III; R_s=R_sc=355 мПа; R_sw = 290 МПа.

Основание под фундаментом улучшено бетонной подготовкой В7,5. Класс бетона для фундамента В15: R_b= 8,5 МПа; R_bt=0,9 МПа.

6.1 Конструкция фундамента и глубина заложения

Определяем высоту фундамента в соответствии с конструктивными требованиями.

Длина зоны анкеровки рабочей продольной арматуры колонны должна быть не менее определенной по формуле:

l_an = [_an(R_S/_b2R_b)+_an]d = [0,5(355/0,98,5)+8]18 = 518 мм,

где _an = 0,5; _an = 8 [2, табл.37].

Глубина заделки колонны в фундамент:

h₃ = 1,5h_k = 1,5400 = 600 мм.

Определяем высоту фундамента для обеспечения конструктивных требований:

h_f = l_an + 250 = 518+250 = 768 мм;

h_f = h₃ + 250 = 600+250 = 850 мм.

Принимаем h_f = 900 мм.

Глубина заложения фундамента:

d = h_f + 150 = 900+150 = 1050 мм.

Наиболее целесообразной является конструкция сборного фундамента с повышенной стаканной частью (подколонником) и с фундаментной плитой переменной высоты.

Принимаем высоту подколонника h_c = 900 мм; толщину фундаментной плиты h_п = 600 мм.

Глубина заложения фундамента:

d_o = h_c + h_n + 150 = 900+600+150 = 1650 мм

6.2 Предварительное определение размеров подошвы фундамента

Определяем размер стороны подошвы квадратного в плане фундамента:

м, где

N_ser = 1816,0/1,2 = 1513 kH

b_o’= 0,9 м; d = 1,05 м; d_o = 1,65 м;

g_m = 0,5(18+25) = 21,5 кН/м³

Для окончательного назначения размеров фундамента в плане находим величину расчетного давления на грунт основания R, принимая К₁ = 0,125, К₂ = 0,25; R = R_o:

R = R_o[1+ К₁(b–b_o)/b_o](d+d_o)/2d;

R = 0,4510⁶[1+0,125(1,88 – 0,9)/0,9](1,05+1,65)/21,05 = 406,56кН/м²

Требуемый размер сторон подошвы фундамента составит:

Принимаем b = 2,1 м и А = 4,41 м². Глубину заложения фундамента принимаем d = 1,65 м.