5.4. Расчёт прочности наклонных сечений внецентренно сжатой ветви.

В сечении 2-1 при действии нагрузки всю поперечную силу воспринимает сжатая ветвь. N_b1=2211.6кН

По формуле:

Принимаем

где для тяжелого бетона.

Прочность арматуры достаточна. Поперечные стержни принимают 6 A-I с шагом S=300 мм  15d=1525= 375 мм.

5.5. Расчет промежуточной распорки

Изгибающий момент в распорке .

Сечение распорки прямоугольное: b=50 см, h=40 см, h₀=36 см. Так как эпюра моментов в распорке двузначная,

.

Принимаем 3Æ16 A-III c A_S=A_S’=603 мм².

Поперечная сила в распорке:

.

Определяют: Q=j_b3×R_bt×b×h₀=0,6×0,9·500×360=97200 Н=97,2 кН, где j_b3=0,6.

Так как Q=97,2 кН > Q_dS=91,31 кН, принимаем конструктивно поперечную арматуру d_sw=6 мм класса A-I с шагом S=200 мм £ 15d=15×18=270 мм.

5.6. Конструирование

Рисунок 5.1. Армирование надкрановой и подкрановой части колонны

Рисунок 5.2. Армирование сечений колонны

6. Проектирование фундамента под колонну по оси Б

6.1. Сведения о материалах

Грунты основания – пески пылеватые средней плотности. Условное расчетное сопротивление грунта R₀=0,20 МПа. Глубина заложения фундаментов по условиям промерзания грунтов Н₁=1,65 м. Бетон тяжелый класса В12,5, R_b=7,5МПа, R_bt=0,66 МПа, g_b2=1,1; арматура из горячекатаной стали класса A-II, R_S=280 МПа. Вес единицы объёма материала фундамента и грунта на его обрезах

Расчёт выполняем на наиболее опасную комбиныцию расчётных усилий в сечении 2-1:

Расчётные значения усилий	Нормативные значения усилий
M = 209,85 кН×м	Mn = 182,5 кН×м
N = 3968,48 кН	Nn = 3450,8 кН
Q = 20,56 кН	Qn = 17,9 кН

Нормативное значение усилий определено делением расчётных усилий на усреднённый коэффициент надёжности по нагрузке .

6.2. Определение геометрических размеров фундамента.

Глубину стакана фундамента принимаем H_an = 120 см. что должно быть не менее:

H_an ³0,5+0,33×h=0,5+0,33×1,4=0,962 м, где h=1,4 м – больший размер сечения всей колонны; не менее H_an³1,5b_col=1,5×0,5=0,75 м, где b_col=0,5 м – больший размер сечения ветви; и не менее H_an³30d=30×2,5=75 см, где d=2,5 – диаметр продольной арматуры колонны. Расстояние от дна стакана до подошвы фундамента принято 250 мм, тогда минимальная высота фундамента H_f=1200+250=1450 мм. Принимаем H_f=1500 мм (кратно 300 мм), тогда глубина заложения фундамента H₁=1500+150=1650 мм.

Фундамент трёхступенчатый, высота ступеней принята 450 мм, высота подколонника 600 мм.

Предварительно площадь подошвы фундамента определяем как для центрально нагруженного по формуле:

,

где 1,05 – коэффициент, учитывающий наличие момента.

Назначая соотношение сторон фундамента b/a=0,8, получаем:

, b₁=0,8 × 5,2 = 4,16 м.

Принимаем размеры подошвы a´b=5,2´4,2 =21,84 м².

Момент сопротивления подошвы:

Так как заглубление фундамента меньше 2 м, ширина подошвы больше 1 м, необходимо учитывать нормативное давление на грунт по формуле:

.

Т.к. нормативное давление на грунт значительно отличается от нормативного давления, принятого в первом приближении, выполняем пересчёт площади подошвы фундамента:

, b=0,8 × 4,407 =3,52 м.

Окончательно принимаем размеры подошвы a´b=4,5´3,6 =16,2 м².

Момент сопротивления подошвы:

Определим расчётную высоту фундамента из условия прочности на продавливание по формуле:

м

где h=1,4 м – больший размер сечения колонны

b_col=0,5 м – больший размер сечения ветви

R_bt=R_bt · γ_b2=1,1·0,66=0,726 МПа = 726 кН/м².

Полная высота фундамента Н=0,535+0,05=0,54 м < 1,5 м. Следовательно принятая высота фундамента достаточна.

Определяем краевое давление на основание. Изгибающий момент в уровне подошвы фундамента:

Нормативна нагрузка от веса фундамента и грунта на его обрезах:

G_f = a × b × H₁ × g × g_n = 4,5 × 3,6 × 1,65 × 20 × 0,95 = 507,87 кН

При условии что:

;