Проектирование и расчет несущих конструкций железобетонного каркаса одноэтажного промышленного здания

Коэффициент

: ;

Расстояние

;

Граничное значение относительной высоты сжатой зоны бетона:

, где

;

;

Площадь арматуры в сжатой зоне

Сечение арматуры назначаем по конструктивным соображениям:

Принимаем 3 Ш16 А-III, Аs=6.03см2

При принятом сечении значение:

По таблице 2.11 (Мандриков)

Определим сечение растянутой арматуры

Сечение арматуры назначаем по конструктивным соображениям: Принимаем 3 Ш16 А-III, Аs=6.03см2

Принятый коэффициент армирования предварительно μ=0,005,

не значительно отличается от первоначально принятого μ=0,005, по этому корректировку расчета можно не производить. На широких гранях предусматриваем по 1 Ш16 А-III с тем, чтобы расстояние между продольными стержнями не превышало 400мм.

Расчет крановой консоли

d=750мм; b=600мм; h3=900мм; h4=600мм; а=40мм; h0=1460мм; h=1500мм; l=900мм

На крановую консоль ряда действует сосредоточенная сила от

веса подкрановой балки и вертикального давления кранов.

;

1) Используемый бетон класса В22,5 Rb=13.5 (МПа), Rbt=0,975 (МПа),

так как , значит консоль короткая.

,

т.е. прочность бетонного сечения консоли достаточно и поперечное армирование ее выполняется по конструктивным требованиям (согласно Пособию по проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры).

Поперечное армирование принимаем в виде горизонтальных хомутов из стержней Ш6 А-III с шагом 150 (мм) по высоте колонны.

2) Конструкция короткой консоли должна отвечать условию, обеспечивающему прочность бетона на наклонной сжатой полосе между грузом и опорой.

, где - расчетный размер бетонной полосы

; ;

- коэффициент, учитывающий влияние поперечной арматуры.

,

где - сечение двух горизонтальных хомутов.

;

Условие выполняется, прочность бетона на наклонной сжатой полосе обеспечена.

3) Расчет продольной арматуры:

Изгибающий момент:

По таблице 2.11 (Мандриков)

;

Требуемая площадь сечения продольной арматуры консоли:

Принимаем 2 Ш18 A-III As=5.09(cм2).

4) Определение сечения отогнутых стержней:

Принимаем 4 Ш20 A-III As=12,56(cм2).

5. Конструирование и расчет фундамента

Глубину заложения фундамента принимаем 1.95 м. Обрез фундамента на отметке -0,150м. Расчетное сопротивление грунта основания R=215 кПа, средний удельный вес материала и грунта на нем γm=20 кН/м3. Бетон фундамента класса В12,5 с расчетными характеристиками Rb=7.5 МПа; Rbt=0.66 МПа; Арматура класса А-III.

На фундамент в уровне его обреза передаются от колонны следующие усилия

N= 185.0 (т); М=15.2 (т·м); Q= 2,9 (т);

Предварительные размеры подошвы фундамента.

Назначая отношение сторон 5 и предварительно установим размер меньшей стороны как для центрально нагруженного фундамента:

;

Примем , тогда ;

Учитывая наличие момента и распора, увеличиваем размеры сторон примерно на 10-15%;

Принимаем (кратно 300).

Площадь подошвы ;

Момент сопротивления подошвы в плоскости изгиба

;

Определение конфигурации фундамента.

Размеры подколонника в плане:

,

где и - толщина стенок стакана и зазор между гранью колонны и стеной стакана в направлении сторон l и b.

Рабочая высота плитной части из условия продавливания от граней подоконника.

Принимая bc=bcf=1.2м и hc=hcf=1.2м

Так как консольный вынос ступени получается больше оптимального, равного 3h01:

0,5(l-lcf)=0.5(3.6-1.2)=1.2>3h01=3x0.25=0.75(м), где h01=h1-a=300-50=250мм=0,25м,

поэтому принимаем плитную часть из двух ступеней высотой h1=h2=300мм. Размеры в плане второй ступени b1xl1=1.8x2.4м. Консольные выносы ступеней:

; ; ;

Глубина стакана под колонну hd=900мм

Проверка высоты нижней ступени.

Проверка на продавливание выполняется из условия: , где Р=РmaxAf0 – продольная сила; bm=b1+h01=1.8+0.25=2.05 – размер средней линии грани пирамиды продавливания. При b-b1=3,0-1.8=1,2м>2h01=2x0.25=0.5м.

Площадь

=0,928(м2);

- продавливание нижней ступени не произойдет.

Проверка по поперечной силе для наклонного сечения, начинающаяся от грани второй ступени. - перерезывающая сила. Минимальное поперечное усилие, воспринимаемое одним бетоном:

;

прочность нижней ступени по поперечной силе достаточны.

Проверку второй ступени на продавливание можно не производить, так как принятая высота плитной части значительно превышает требуемую из расчета на продавливание.

Подбор арматуры подошвы.

Площадь сечения рабочей арматуры подошвы: , Мi-i и h01 – момент и рабочая высота в i-том сечении. Подбор арматуры в направлении длинной стороны подошвы.

Сечение I-I (h01=250мм):

;

Сечение II-II (h02=550мм):

;

Сечение III-III (h03=1750мм):

;

.

Приму 15 Ш 18 А-III (Аs=3810мм2>As,II=3542мм2) в направлении длинной стороны с шагом 200 мм.

Подбор арматуры в направлении короткой стороны.

Расчет ведется по среднему давлению по подошве .

Рабочая высота

Сечение I’-I’ по грани второй ступени

;

Сечение II’-II’ по грани подколонника

;

Сечение III’-III’ по грани колонны

;

.

Принимаю вдоль короткой стороны фундамента 18 Ш 14 А-III (Аs=2770мм2>As,II=2245мм2) с шагом 200 мм.

Расчет продольной арматуры подколонника.

Расчет продольной арматуры подколонника. Толщину защитного слоя бетона принимаем не менее 50 мм, берем расстояние от наружной грани стакана до центра тяжести сечения арматуры a=a’=50мм.

Расчетный эксцентриситет продольной силы относительно арматуры As.

;

- момент на уровне низа подколонника.

Расчетный эксцентриситет относительно арматуры подколонника:

Требуемая площадь сечения симметричной арматуры:

;

;

;

то есть по расчету продольная арматура не требуется, но по конструктивным требованиям при As<0 ее количество должно быть не менее 0.05% площади поперечного сечения подколонника.

Принимаем по 5Ш14 А-III (Аs= А’s=769мм2) у граней подколонника, перпендикулярных плоскости изгиба. У смежных граней параллельных плоскости изгиба, с шагом не более 400 мм, т.е. по 3Ш14 A-III (Аs= 462 мм2).

Подбор поперечной арматуры подколонника.

При выполнении условия , - поперечная арматура подколонника ставится конструктивно. Примем поперечную арматуру подколонника в виде горизонтальных сеток С-2 из стержней Ш 8 A-III с шагом 150 мм. Количество сеток 8 шт.

Расчет на смятие для стакана.

Расчет выполняется из условия, где - так как нагрузка почти равномерно распределенная;