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 Нф = 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.
|
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.
|
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