3.5. Расчет подкрановых консолей колонн

Армирование консолей колонн производится продольной и поперечной арматурой. Относительная высота сжатой зоны бетона консоли колонны определяется по формуле:

- рабочая высота консоли колонны

- эксцентриситет усилия Qк относительно грани колонны внизу консоли;

- поперечная сила, действующая на консоль, от постоянных и крановых нагрузок.

- изгибающий момент

относительно грани колонн внизу консоли.

Требуемая площадь продольной арматуры консоли колонны определяется по формуле:

Минимальная площадь продольной арматуры консоли колонны, определяется из условия работы консоли на изгиб.

Принимаем фактическую площадь продольной арматуры консоли колонны.

222 А400 с A_s=A_sс =760 мм²

Рассчитываемая консоль колонны относится к типу коротких консолей, так как .

Предельное усилие, воспринимаемое бетоном наклонной полосы консоли, определяется по формуле:

где: - ширина подкрановой балки на опоре

- синус угла наклона сжатой полосы бетона к горизонтали

Так как:

принимаем

Поперечная арматура в консоли колонны по расчету не требуется, так как условие выполняется .

Продольная арматура в сетках С2 и С3 принимается по конструктивным требованиям 28 А400.

Рис. 13 Армирование консоли средней колонны

4. Проектирование фундамента

4.1 Исходные данные для расчета

Для проектируемого здания применены отдельные железобетонные фундаменты ступенчатого типа под колонны из бетона класса В20 армированные арматурой класса А400.

Характеристики арматуры класса А400:

R_s = 355 МПа; R_sc = 355 МПа; R_sw = 285 МПа; E_s = 200000 МПа.

Характеристики бетона класса В20:

R_bt.ser = 1,4 МПа; R_b.ser = 15 МПа; R_bt = 0,9 МПа; R_b = 11,5 МПа; γ_b2 = 0,9; E_b = 27000 МПа.

Расчетное сопротивление грунта – R₀ = 0,22 МПа.

Расчетные и нормативные усилия на уровне обреза фундамента (сечение 4-4):

М_max = 169,7 кН·м– максимальный момент в сечении колонны

N_соот = 667,3 кН– максимальная продольная сила в сечении колонны

Q_соот = 30,7 кН– максимальная поперечная сила в сечении колонны

М_ser = М_max / 1,15 = 169,7 / 1,15 = 147,57 кН·м – расчетный момент

N_{0 ser} = N_соот / 1,15 = 667,3 / 1,15 = 580,26 кН – расчетная продольная сила

Q_ser = Q_соот / 1,15 = 30,7 / 1,15 = 26,7 кН – расчетная поперечная сила

4.2. Предварительный выбор основных размеров фундамента

4.2.1. Определение глубины заложения фундамента

Глубина заложения определяется только из условия анкеровки, так как колонна средняя промерзание грунта не будет.

- минимальное расстояние от дна стакана до подошвы.

_{Принимаем}

4.2.2. Размеры стаканной части фундамента

Величина заделки колонны в фундамент: h_з = h_кол = 0,7 м

Глубина стакана: h_с = h_з + 0,05 = 0,7 + 0,05 = 0,75м; принимаем h_с = 1,0 м

Минимальная высота фундамента: H_f ^min = h_с + 0,3 = 1,0+ 0,3 = 1,3 м

Принимаем для дальнейшего расчета: H_f = 1,5 м

4.2.3. Размеры поперечного сечения подколонника

Длина подоколонника:

l_п = h_кол + 2 0,075 + 2 b_w = 0,7 + 0,15 + 2 0,15 = 1,15 м

Ширина подоколонника:

b_п = b_кол + 2 0,075 + 2 b_w = 0,4 + 0,15 + 2 0,15 = 0,85 м

h_кол = 0,7 м – высота сечения колонны

b_кол = 0,4 м – ширина сечения колонны

b_w = 0,15 м – толщина стенки стакана в первом приближении

Принимаем следующие размеры:

l_п = 1,5 м b_п = 1,2 м

Уточняем толщину стенки стакана, расположенной перпендикулярно плоскости действия изгибающего момента:

l_w = (l_п - h_кол – 0,15) / 2 = (1,5-0,7- 0,15) / 2 = 0,325 м

Уточняем толщину стенки стакана, расположенной параллельно плоскости действия изгибающего момента:

b_w = (b_п - b_кол – 0,15) / 2 = (1,2 – 0,4 – 0,15) / 2 = 0,325 м