4. Расчет промежуточной распорки

Размеры сечения распорки: b_s = 0,5 м;h_s = 0,4 м;а=а'= 0,04 м;h₀=0,36 м. Наибольшая поперечная сила в подкрановой части колонны действует в комбинации М_mахи равнаQ_S=5,41тс.

Усилия в распорке : M_s=QS/2=5,41∙2,06/2=5,57 тс·см;

Q_s=QS/с=5,41·2,06/1,1=10,13 тс,

Сечение армируем симметричной двойной арматурой:

A_s= A’_s ==4,64 см².

Принимаем по 2Ø18AIII (A_s=5,09 см²).

Необходимость поперечной арматуры в распорке проверяем из условий обеспечивающих отсутствие наклонных трещин:

Q_s=10130 кГс< 2,5·1,1·7,65·50·36=37867,5 кГс

Q_s=10130 кГс>φ_b4·(1+φ_n)·R_bt·b·h₀²/c=1,5·(1+0) ·1,1·7,65·50·36²/90=9088,2кГс

где: φ_n=0;с=с_max=2,5h₀=90см.

Одно из условий не выполняется, значит поперечная арматура нужна по расчету.

По расчету принимаем хомуты Ø9 A-Iс шагомS=150мм.

6. Фундаметы

1. Конструирование и расчет фундамента под колонну ряда а

1. Данные для проектирования

Глубину заложения подошвы принимаем из условия промерзания грунта равной d=1,65м. Обрез фундамента- на отм.-0,15м. Расчетное сопротивление грунта основанияR=350 кПа, средний удельный вес материала фундамента и грунта на немγ_m=2т/м³. Бетон фундамента классаB12,5 с расчетными характеристиками приγ_b2=1,1 :R_b=76,5∙1,1=84,2 кГс/см²;R_bt=6,73∙1,1=7,4кГс/см². Под фундаментом предусмотрена бетонная подготовка толщиной 100 мм из бетона классаB3,5.

На фундамент в уровне его обреза предаются следующие усилия (гл.5 табл.10):

комбинация М_max

при γ_f=1: N_n=183,65тс;M_n=28,91тс·м; Q_n=3,2тс;

при γ_f>1: N= 208,45тс;M=35,3 тс·м; Q=3,64 тс;

комбинация М_min

при γ_f=1: N_n=151,13тс;M_n=-13,74тс·м; Q_n=1,05тс;

при γ_f>1: N= 173,03тс;M=-16,78 тс·м;Q=1,07 тс;

комбинация N_max

при γ_f=1: N_n=199,16тс;M_n=0,29тс·м;Q_n=-0,64тс;

при γ_f>1: N= 230,61тс;M=0,05тс·м;Q=-0,96тс;

Нагрузка от веса части стены ниже отм.7,2м передающаяся на фундаментную балку, приведены в табл.16.

табл.16.

Элементы конструкций	Нагрузка, тс
	Нормативная	расчетная
		при γf=1	при γf>1
Фундаментные балки, l=12,0 м	2,9	2,755	3,03
Стеновые панели Σh=2,4м,γ=288кГс/м2	2,4·0,288·12=8,29	7,88	8,67
Остекление проемов Σh=4,8м,γ=50кГс/м2	4,8·0,05·12=2,88	2,736	3,28
Итого	14,07	Gnw=13,37	Gnw=14,98

Эксцентриситет приложения нагрузки от стены е_w=t_w/2+h_c/2=24/2+60/2=42см, тогда изгибающие моменты от веса стены относительно оси фундамента:

при γ_f=1 M_nw=-13,37·0,42= -5,62тс·м

при γ_f>1 M_w=-14,98·0,42= -6,29тс·м

2. Определение размеров подошвы фундамента и краевых давлений

Размеры подошвы фундамента определяют расчетом основания по деформациям. Однако при средне- и малосжимаемых грунтах и спокойном характере их залегания в основании этот расчет можно не проводить:

1) если среднее давление по подошве не превышает нормативное;

2) если краевое давление не превосходит 1,2 норма­тивного;

3) в зданиях, оборудованных кранами грузоподъемностью менее 75 тс, минимальное краевое давление р^н_мин > 0.

Расчет внецентренно-нагруженного фундамента ведется методом последовательного приближения. По СНиП 2.02.01-83 для грунта основания (в нашем случае песок средней крупности) находим ориентировочное значение нормативного давления R^н_гр=3,5 кгс/см².

Примем соотношение сторон m=b/l=0,8 и предварительноопределяем размеры подошвы фундамента как для центрально-нагруженного по наибольшему нормативному уси­лию:

,(6.1)

Размер большей стороны l=b/m=2,59/0,8=3,24м, тогда площадь подошвыА=2,4·3,0=7,2м²,

а момент сопротивления W=bl²/6=2,4·3²/6=3,6м³.

Проверка давления под подошвой фундамента.

Проверяем наибольшее p_n,max и наименьшее p_n,min

краевые давления и среднее p_n,m давление под подошвой.

Принятые размеры подошвы должны обеспечивать

выполнение следующих условий:

p_n,max≤1,2R; p_n,min≥0; p_n,m≤R.

Давление на грунт определяем с учетом веса фундамента и грунта на нем по формуле:

(6.2)

Рис .17 . Расчетная схема усилий для фундамента по оси А

где N_f=N_n+G_nw; M_f=M_n+Q_n·H_f+M_nf - усилие на уровне подошвы фундамента от нагрузок с коэффициентом γ_f=1.

Замечание к выбору знака момента от поперечной силы Q. При расчете поперечной рамы за положительное принималось направление упругой реакции колонны справа налево. Тогда положительный знак поперечной силы Q соответствует ее направлению слева направо. Следовательно, момент, создаваемый поперечной силой Q действует по часовой стрелки и принимается со знаком «плюс»

комбинация М_max

p_n,max = 27,36+7,8+3,3=38,46тс/м² ≤ 1,2R=1,2·35=42тс/м²;

p_n,min=27,36-7,8+3,3=22,86тс/м² ≥ 0;

p_n,m =27,36+3,3=30,66тс/м² ≤ R=35тс/м²;

комбинация М_min

p_n,max = 22,85+4,94+3,3=31,09тс/м² < 1,2R=1,2·35=42тс/м²;

p_n,min=22,85-4,94+3,3=21,2тс/м² > 0;

p_n,m =22,85+3,3=26,145 < R=35тс/м²;

комбинация N_max

p_n,max = 29,52+1,75+3,3=34,56тс/м² < 1,2R=1,2·35=42тс/м²;

p_n,min=29,52-1,75+3,3=31,07тс/м² > 0;

p_n,m =29,52+3,3=32,85 < R=35тс/м²;

Во всех комбинациях p_n не превышает допускаемых, т.е. принятые размеры подошвы фундамента достаточны. Расчетной оказывается комбинация М_max при которой давление на грунт больше. Для расчета фундамента по прочности нужны также величины давления на грунт от нагрузок при коэффициенте γ_f>1, но без учета веса фундамента и грунта на нем. Вычислим эти давления, принимая последнее слагаемое равным нулю.

комбинация М_max

p _max = 31,03+9,575=40,61тс/м²; p_min=31,03-9,575=21,46тс/м²; p_m =31,03тс/м²;