Размещение арматурных изделий в плите

Размещение каркаса Кр1 и сетки С1 в ребристой плите покрытия показано на рисунке 4.14.

Рисунок 4.14 – Схема размещения каркаса Кр1 и сетки С1 в ребристой плите покрытия

5 Расчёт центрально-нагруженного фундамента

Бетон фундамента – тяжелый. Класс бетона по прочности на осевое сжатие В15.

Подошва фундамента армируется сеткой из арматуры класса А-III (стержневая арматура Ø10…Ø40).

Нагрузка на фундамент в уровне пола:

,

где N – нагрузка на оголовок колонны от элементов покрытия:

;

;

,

где g и - поверхностная нагрузка из таблицы 4.2;

- масса фермы (в тоннах);

- масса колонны (в тоннах);

= 0,85 – коэффициент сочетаний, при учёте двух мостовых кранов;

1,1;

кН;

кН.

Тележка представляет собой подвижную нагрузку.

R – максимальное усилие от подвижной нагрузки.

Схема колёс мостового крана показана на рисунке 5.1.

- база крана;

- ширина крана.

Рисунок 5.1 – Схема колёс мостового крана

- нагрузка от колеса крана;

= 10 тс = 100 кН.

Для определения R расчёт ведём по линии влияния R (рисунок 5.2).

Рисунок 5.2 – Линия влияния R

Ординаты , , находим исходя из подобия треугольников:

= 0,1;

= 0,833;

= 1;

= 0,267 .

Максимальное усилие R определяется по формуле:

;

;

кН.

Нагрузка на фундамент в уровне пола будет равна:

Конструктивные требования к фундаментам под отдельные колонны изображены на рисунке 5.3.

Рисунок 5.3 – Конструктивные требования для фундаментов под отдельную колонну

мм;

мм = 4,8 м;

мм = 3,9 м;

;

кН ( );

,

где 20 усреднённая нагрузка от веса 1 м³ фундамента и грунта на его усту-

пах;

h – глубина заложения фундамента;

мм = 1,9 м;

кПа;

Должно выполнятся условие, для того чтобы не произошла осадка фундамента:

,

.

Т.к. условие выполняется, то значит размеры подошвы фундамента:

a = 4,8 м; b = 3,9 м обеспечивают отсутствие осадки фундамента.

Расчётные напряжения под подошвой фундамента:

Минимальную высоту фундамента определяем из условия расчёта по прочности фундамента на продавливание.

Продавливание может происходить по поверхности пирамиды, боковые грани которой начинаются у колонны и идут под углом сорок пять градусов.

Продавливание не происходит, если выполняется следующее условие:

,

где = =0,675 МПа, с учётом =0,9;

см;

- среднее арифметическое между периметрами

верхнего и нижнего основания пирамиды продавливания в пределах рабочей

высоты сечения;

= 10,4 м;

P – продавливающая сила;

,

м²;

кН;

кН;

кН.

Вывод:

Принятая высота сечения Н_ф = 1700 мм исключает продавливание.

Площадь сечения арматуры вдоль стороны а находим из расчёта сечений I-I и II-II, а вдоль стороны b находим из расчёта сечений III-III и IV-IV.

Значение моментов в этих сечениях:

Сечения рабочей арматуры на всю ширину фундамента (вдоль стороны а) вычисляем по формуле:

= 11,35 см²;

:

- для арматуры класса А-III.

Расчёт арматуры по моментам и вдоль стороны b:

м² = 13,97 см²;

м² = 7,2 см².

Подбираем арматуру по сортаменту работы /5; табл. Б.1/ для большего значения и , либо для и .

Подбор арматуры вдоль стороны а:

Наибольшая площадь сечения арматуры: см².

Шаг стержней: u = 200.

Количество стержней n:

; принимаем n = 20.

Количество интервалов равно 19.

По сортаменту 20 стержней Ø10:

см²;

> см².

Подбор арматуры вдоль стороны b:

Наибольшая площадь сечения арматуры: см².

Шаг стержней: v = 200.

Количество стержней n:

;

Количество интервалов равно 23.

По сортаменту 24 стержней Ø10:

см²;

> см².

По высоте фундамент разбиваем на две одинаковые ступени и в масштабе на миллиметровке выполняем рисунок 5.4.

На рисунке 5.5 показано размещение сетки в подошве фундамента.

Рисунок 5.5 – Размещение сетки в подошве фундамента

6 Расчёт надкрановой части колонны среднего ряда

Исходные данные: колонна выполнена из бетона класса В15; рабочая арматура класса А-II.

Для бетона класса В15:

МПа; /2; табл. 13/

;

МПа.

Для арматуры класса А-II:

МПа. /2; табл. 22/

На рисунке 6.1 изображена грузовая площадь, необходимая при расчёте нагрузки действующей на колонну.

м²

Рисунок 6.1 – Грузовая площадь

Конструктивная и расчётная схема надкрановой части изображены на рисунке 6.2.

N(Nl)

Рисунок 6.2 – Конструктивная а) и расчётная б) схемы надкрановой части колонны

;

;

т – масса фермы;

- коэффициент надежности по нагрузке;

кН;

кН.

Расчётная длина подкрановой части колонны при расчёте в плоскости поперечной рамы:

;

м;

где 2,5 – коэффициент приведения длины, зависящий от способа закрепления с

учётом неупругих деформаций и наличия трещин. /2; табл. 32/

Должно выполнятся условие:

,

где - гибкость, 20 – предельная гибкость;

< 20

Т.к. условие выполняется, то надкрановую часть колонны рассчитываем как условно центрально-сжатый элемент по упрощённой методике.

Условие прочности в этом случае:

,

где ,

- коэффициент продольного изгиба, который зависит от длительности дей-

ствия нагрузки и от гибкости элемента.

и определяют в зависимости от отношений , в работе /6/ по двойной интерполяции.

Последовательность расчёта при определении рабочей продольной арматуры:

1) Определяем площадь сечения надкрановой части:

м².

2) В зависимости от отношений , по работе /6/ определяем и :

=15,83; ;

=0,757;

= 0,826.

Предварительно принимаем =0,05 % = 0,0005. /2/

3) Определяем коэффициент продольного изгиба:

< = 0,826.

4) Определить требуемую площадь рабочей арматуры в колонне:

= - 0,00557 м² = - 55,7 см².

5) По сортаменту назначаем количество и диаметр стержней продольной рабочей арматуры в колонне с общей площадью , учитывая следующие условие:

d ≥ 12 мм

Т.к отрицательна, то принимаем четыре стержня диаметром d = 12, тогда см².

6) Определяем процент армирования:

% % = 0,15 %;

% > %.

7) Проверяем условие прочности:

<

МН = 1840 кН.

Вывод:

Прочность нормального сечения в оголовке колонны обеспечена, т.к.

несущая способность расчётного сечения больше усилия, дейст-

вующего в сечении от внешних нагрузок

Конструирование колоны

Конструктивные требования показаны на рисунке 6.3.

В колонне устанавливаем пространственный каркас, состоящий из двух плоских каркасов, объединённых соединительными стержнями.

с ≥ 20   S ≤ 20d   S ≤ 500   S – кратна 50 мм dw ≥

Рисунок 6.3 – Конструктивные требования, предъявляемые при размещении пространственного каркаса в колонне

Размещение каркаса в колонне и его основные размеры показаны на рисунке 6.4.

Рисунок 6.4 – Размещение каркаса в надкрановой части колонны