Расчёт внецентренносжатой колонны

Бетон В25, Арматура класса А400с, армирование – симметричное.

 

Надкрановая часть

 

- Комбинация усилий:

M = -71.07 кН·м; M_e = 2.03+(-59.5-13.6)/2=-34.57 кН·м; N = 239.4 кН

- Расчётная длина: L₀ = 2 · Н_надкр = 2 · 3,34 = 6.68 м

- Эксцентриситет: e₀ = M / N = 71.07 / 239.4 = 0,3 м = 30 см

- Определяю коэффициент влияния длительного действия нагрузки:

φ_L = 1 + β · , где β принимается равной 1 (для тяжёлого бетона)

φ_L = 1 + 1 ·  = 1.49

- Определение коэффициента δ:

δ₁ = е₀ / h = 30 / 38 = 0,789

δ₂ = 0,5 – 0,01 ·  - 0,01 · R_b= 0,5 – 0,01 ·  - 0,01 · 14,5 = 0,178

Принимаю: δ = δ_max = 0,789

 

- ν = E_S / E_b = 20000 / 3000 = 6,67

 

N_cr =  · ,

 

где μ – коэффициент армирования (предварительно принимается = 0,005)

N_cr =  ·  = 1673 кН

- Коэффициент влияния прогиба при продольном изгибе:

η =  =  = 1,17 (должен находится в пределах 1 ÷1,4)

- Расчётная величина эксцентриситета: η · e₀ = 1,17 · 30 = 35 см

- Определение случая внецентренного сжатия для симметричного армирования

x=N/R_b·b=239.4/1,45·40=4.1 см; ξ_y·h₀ =0,594·34=20.2 см, что > х=4.1 см

(если х > 20.2 – случай больших эксцентриситетов

x < 20.2 – случай малых эксцентриситетов)

Т.к. используется симметричное армирование, вследствие чего х < 20.2 → мы имеем дело со случаем малых эксцентриситетов )

- е = η · е₀ +  - а = 1,17 · 30 +  - 4 = 50 см

- A_S = A_S’ = =  = 3.4 см²

 

 

Армирование принимаем конструктивно: 6Ø16А400с(A_S=12,06см²)

Хомуты и шпильки: Ø5Вр-I Примем Sw=40 см.

Подкрановая часть

 

- Комбинация усилий:

M = 118,5 кН·м

M_e = -0,6+(105,5+13,6)/2=58,95 кН·м

N = 453,9 кН

- Расчётная длина: L₀ = 1,5 · Н_подкр = 1,5 · 8,81 = 13,215 м

- Эксцентриситет: e₀ = M / N = 118,5 / 453,9 = 0,26 м = 26 см

- Определяю коэффициент влияния длительного действия нагрузки:

φ_L = 1 + β · , где β принимается равной 1 (для тяжёлого бетона)

φ_L = 1 + 1 ·  = 1,5

- Определение коэффициента δ:

δ₁ = е₀ / h = 26 / 60 = 0,433

δ₂ = 0,5 – 0,01 ·  - 0,01 · R_b= 0,5 – 0,01 ·  - 0,01 · 14,5 = 0,13

Принимаю: δ = δ_max = 0,433

- ν = E_S / E_b = 20000 / 3000 = 6,67

 

N_cr =  · ,

 

где μ – коэффициент армирования (предварительно принимается = 0,005)

N_cr =  ·  = 2212 кН

- Коэффициент влияния прогиба при продольном изгибе:

η =  =  = 1,26 (должен находится в пределах 1 ÷1,4)

- Расчётная величина эксцентриситета: η · e₀ = 1,26 · 26 = 32,7 см

- Определение случая внецентренного сжатия для симметричного армирования

 x=N/R_b·b=453,9/1,45·40=7,8 см; ξ_y·h₀ =0,594·56=33,3 см, что > х=7,8 см

(если х > 33,3 – случай больших эксцентриситетов

 x < 33,3 – случай малых эксцентриситетов)

Т.к. используется симметричное армирование, вследствие чего х < 33,3 → мы имеем дело со случаем малых эксцентриситетов )

- е = η · е₀ +  - а = 1,26 · 26 +  - 4 = 58,7 см

- A_S = A_S’ =  =  = 1,54

 

 

Армирование принимается конструктивно исходя из:

(A_S + A_S’)_min = 0,004 · b · h = 0,004 · 40 · 60 = 9,6 см²

6Ø16А400с(A_S=12,06см²)

Хомуты и шпильки: Ø5Вр-I Примем Sw=35 см.

Расчёт внецентренно нагруженного фундамента

 

М=-101,02кН∙м

N=495,4кН

Q=10,9кН

N₆=38,6кН – вес фундаментной балки и стенового ограждения.

Переводим все нагрузки в нормативные:

На уровне подошвы фундамента:

Определение размеров подошвы фундамента

 

 

R₀ – расчетное сопротивление грунта (из задания R₀=0,15МПа=150кН/м²)

Определяем ширину фундамента:

Принимаю: b=2,1м; а=2,7м.

Определяем момент сопротивления:

Проверка давления под подошвой фундамента

R=150кН/м² – расчетное сопротивление грунта

А_ф=5,67м²; W_ф=2,55м³; N^ser=465,9кН; М^ser=-91,76кН∙м; d=1,95

Р_средн =  =  = 121,2 кПа < R₀ = 150 кПа