Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 [ 43 ] 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69

Требуемая толщина сварного шва по контуру торцовых л» N„, 1 140 000

"ш

4(28- 1)-210(100)

= 0,5 см < 6 = 1,4 см.

принимаем толщину сварного шва 5 мм, что соответствует толщи» центрирующей пластины; здесь R" = 210 МПа по табл. 5 СН: П-В.3-72 как для сжатых стыковых швов, (выполняемых элект дами Э-42 в конструкциях из стали класса G 38/23 (ВСтЗкп): /щ = 4 (6i - 1 см), где 1 см - учет на непровар шва по концам с кажд стороны.

Определяем шаг и сечение сварных сеток в торце колонны тющ центрирующей прокладкой. По конструктивным соображениям у тор цов колонны устанавливают не менее 4 шт. сеток на длине не менее К где d- диаметр продольных рабочих стержней (рис. 4.5, а). При эт. шаг сеток s должен быть не менее 60 мм, не более размера меньше-. стороны сечения и не более 150 мм. Размер ячеек сетки рекомендуетсЯ принимать в пределах 45-100 мм и не более /4 меньшей стороны сече*! ния элемента. Для сеток применяют обыкновенную проволоку класса В-й диаметром d < 5 мм или стержневую арматуру класса А-111 при d = = 6...14 мм.

Назначаем предварительно сетки из стержней -06 А-111, /а = 0,283 см, размер стороны ячейки с = 5 см, количество стержней в сетке /1=6; шаг сеток s = 6 см. Для квадратной сетки будем иметь:.

ко5<ффициент насыщения поперечными сетками (п.3.22 СНиП [9]) -

2/а 2-0,283

= 0,0189;

коэффициент

ас = -

0,0189-340

= 0,432;

\Rnpm51 17,5-0,85 коэффициент эффективности косвенного армирования 5-f Ис 5 -f 0,43Я

-=1,84.

l-f4,5ac 1-f 4,5-0,432

Согласно (4.1) прочность стыка при расчете на смятие должна удовлетворять условию

ст прсмг

где Rp - приведенная призменная прочность бетона, определяемая по формуле /?пр = пр"б1Уб + (каУк = 17,5-0,85-1,18-f 1,84Х X 0,0189 - 340 -1,68 = 37,3 МПа; здесь = VFIck = 900/545 - = 1,18<3 3,5, условие удовлетворяется (п. 3.46 СНиП [9]):

: 30X 30 = 900 см2; fc„

Vk = 4,5 - 3,5 •

= = 545 см2; 545

Ря - 26-26 - 676 см - площадь бетона (ядра), заключенного внутри контура поперечных сеток, считая его по крайним стержнем.

Подставляя в формулу (4.1) вычисленные значения, получим:

л, = 1810 ООО H<;?;pf,„ =

= 37,3 (100) 545 = 2 030 ООО Н,

условие соблюдается, прочность торца колонны достаточна.

7. Расчет консоли колонны. Опирание ригеля на колонну может осуществляться либо на железобетонную консоль, либо на металлический столик, приваренный к закладной детали на боковой грани колонны (рис. 4.6). Железобетонные консоли считаются короткими, если их вылет /,( равен не более О.ЭЛр, где Ло - рабочая высота сечения консоли по грани колонны (рис. 4.6,0). Действующая на ко!оль опорная реакция ригеля воспринимается бетонным сечением консоли и растянутой арматурой, определяемой расчетом. Консоли малой высоты (рис. 4.6, б), на которые опираются ригели или балки с подрезанными опорными концами, усиливаются листовой сталью или прокатными профилями - уголкамн, швеллерами или двутаврами.

Рассмотрим расчет консоли в уровне перекрытия четвертого этажа, где бетон колонн принят пониженной марки. Расчетные данные: бетон колонны марки М200, арматура класса А-111, ширина консоли равна ширине,колонны 6к = 30 см. Ширина ригеля 6 = 20 см.

Решение. Максимальная расчетная реакция от ригеля перекрытия равна Q - 13,9-6-3 = 250 кН. Определяем минимальный вылет консоли из условий смятия под концом ригеля Q , 250 000

Рмс 4.6. Конструкция коисолей для опирания сборных железобетонных балок (ригелей)

а - открытая консоль; б - скрытая консоль при подрезке опоры ригеля; в - металлическая консоль} 1 - колонна; 2 - ригель; 3 - стыковые стержни; 4 - стальной столик

bRnpmei 20-9(100)0,85

= 16,4 см;

с учетом величины зазора между торцом ригеля и гранью колонны, равного 5 см, вылет консоли /к =/км + 5 = 16,4-f 5 = 21,4 см; принимаем кратно 5 см ?k = 25 см.

Высоту сечения консоли находим по сечению 1-J, проходящему по грани колонны. Рабочую высоту сечения определяем из условия

(4.4)

где правую часть неравенства принимают не более 2,5/?рйк!о-Из выражения (4.4) выводим условия для ho-

ho < QI2,5RpbK, ftp > VQajTkK,

(4.5) (4.6) 267

где - 1 при статическом действии нагрузки, а коэффициент feg = fm для конструкций из тяжелого бетона.

Определяем расстояние а от точки приложения опорной реакции до грани колонны

= 25 -

ШпрШбг ~ 2-20-9 (100) 0,85

Максимальная высота h, по условию (4.5):

Ло = 250000/2.5.0.75 (100) 0,85.30 = 52 см. Минимальная высота по условию (4.6)i 250 000-17

= 17 см.

1.25-1,2-1-0.75(100)0,85-30 = «39 см.

Полная высота сечеиия консоли у основания принята Л = 50 сц ho = 50 - 3 = 47 см.

Находим, высоту свободного конца консоли, если нижняя гран» ее наклонена под углом у = 45° (tg 45° = 1):

hj = h -/tg45° = 50 - 25-1 = 25 см > -Л = 4-50«* 17 см,

. о о

условие удовлетворяется.

Расчет армирования консоли. Расчетный изгибающий момент п<Ш формуле (4.310) Инструкции [6]!

= 1,25-250 000

250 000

2-20.9(100)0,85 J ~" = 5 250 000 Н-см = 52.5 кН-м. Коэффициент Ли по формуле (2.40)

М 5 250000

-Rnpm,,bX - 9(100)0.85-30.472-

по табл. 2.11 находим = 0.11: rj = 0.945. Требуемое сечение продольной арматуры

М 5 250000

~ 0.945.47.340(100)

принято 2016 A-III, fa= 4,02 см*. Эту арматуру приваривают к за-р кладным деталям консоли, на которые устанавливают и затем крепя на сварке ригель.

Назначаем поперечное армирование консоли; согласно п. 5.30 СНиП [9 при

h = 50 см > 2,5ci = 2,5 (/к - = 2,5 25 - = 37.5 см

консоль армируют отогнутыми стержнями и горизонтальными хомутами по всей высоте (при Л .< 2,5а - консоль армируют только иа* клонными хомутами по всей высоте), см. п: 5.30 СНиП [9].

Минимальное сечение отогнутой арматуры равно ==

0,002Мок = 0.002-30-47 = 2.82 см, принимаем 2014 A-III, fa = 3,08 см; диаметр отгибов должен также удовлетворять условию

do<4e: oт = 4"

II \!еиьше do= 25 мм; принято do = 1,4 см - условие соблюдается.

Хомуты принимаем двухветвенные из стали класса А-1 диаметром С мм. /х = 0,283 см*. Шаг хомутов консоли назначаем из условий т):1бования норм - не более 150 мм и не более (V) h = (50/4) = 12,5 см; принимаем шаг s = 10 см (см. рис. 4.3 и 3.24).

Схемы армирования консолей показаны на рис. 3.24 и 4.3.

§ 3. Расчет цеитрально-нагруженных фундаментов под колонны

Общие положения. Фундамент под колонны условно считают центрально-нагруженным, если расчет колоПи выполнялся при эксцентрицитетах <: е". По способу изготовления фундаменты разделяют на сборные и монолитные. Сборные фундаменты бывают цельные и составные (рис. 4.7). Для фундаментов применяют тяжелые бетоны марок М150, М200 и МЗОО. Арматура в виде свар-

Рис. 4.7. Сборные железобетонные фундаменты

а - иельный; 6 - составной: t петли; 2 гнездо (стакан); 3- фундаментная плита (цельная или блочная); 4 -= подколенный блок; 5 подколенник

Рис. 4.8. Монолитные железобетонные фундаменты

а, 6, в - соответственно одно-, двух- и трехступенчатые; г - глубокого венц ложения; 1 - сетка плиты; 2 - каркас колонны; 3 - каркас подколонникар\ i - сетка косвенного армирования днища стакана

НЫХ сеток, рассчитанная из условий работы свесов фун-s дамента на изгиб, располагается по подошве. Толщина защитного слоя бетона должна быть не менее 35 мм при наличии под фундаментом подготовки и 70 мм при отсутствии бетонной подготовки.

Сборные колонны заделывают в гнезда (стаканы)-фундаментов на глубину не менее 1-1,5/1 так, чтобы толщина нижней плиты гнезда была не менее 200 мм.: Зазоры между колонной и стенками стакана принимают: понизу не менее 50 мм и поверху 75 мм. Количество ступеней в фундаменте назначают в зависимости от его вы- соты /Уф,- при Нф < 400 мм проектируют одноступенчатый фундамент, при 400 <5 Яф <:900 мм- двухступенчатый и при Нф > 900 мм - трехступенчатый фундамент (рис. 4.8). Общая высота фундамента и его уступов должны быть такими, чтобы не требовалось по расчету его армирование поперечными стержнями (хомутами) и отгибами.

Пример П. Расчет центрально-нагруженного фундамента

Задание на проектирование. Рассчитать и законструировать железобетонный фундамент под колонну среднего ряда из примера 10. Бетон фундамента марки М200, арма-

тура нижней сетки из стали класса А-П, конструктивная арматура класса А-1. Согласно СНиП 11-15-75 111], условное расчетное сопротивление основания (пески средней плотности, маловлажные) = 0.3 МПа. Глубина заложения фундамента П = 1,7 м (см. рис. 4.3). Средний удельный вес материала фундамента и грунта на его уступах Yep = 2 тс/м = 20 кН/м*.

Решение. Расчетные характеристики материалов: для

бетона М200 R„j, = 9 МПа; R = 0,75 МПа, для арматуры класса А-П R = 270 МПа.

Нагрузки. Расчетная нагрузка на фундамент от колонны первого этажа = 2332 кН (см. табл. 4.2). Се-чение колонны 35x35 см. Определяем нормативную нагрузку на фундамент по формуле

Л = = ,950 кН,

/гтр

Пер 1,2

где Пер - средний коэффициент перегрузки (приближенно равен 1,2). Требуемая площадь фундамег1та

" - 7 38

0,3-10« -(20-1,8)10» Размеры стороны квадратного в плане фундамента а = ]/~f = 1/7,38 == 2,72 м, принимаем размер подошвы фундамента 3x3 м (кратгю 300 мм), fф = 9 м.

Высота фундамента. Вычисляем наименьшую высоту фундамента из условий продавливания его колонной по поверхности пирамиды при действии расчетной нагрузки, используя приближенную формулу

Явмш =--4--t-J- у о.

,7SRp -f Ргр

0,35-f 0,35 , 1 1 / 2332 =--3-+ -Т У -0,75-0,75-103-Ь 259--

2332

где Ргр = -FT- - -5- = 259 кН/м* = 25,9 Н/см* - напряжение в основании фундамента от расчетной нагрузки; Rp = 0,75 МПа = = 0,75-10« кН/м*.

Полная минимальная высота фундамента Нф. „„„ = Ло -f Од = 66 -j- 4 = 70 см.

Высота фундамента из условий заделки колонны в зависимости от размеров ее сечения

= I,5A„-i-25 см= 1,5-35-f 25 = 78 см.

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 [ 43 ] 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69