Проектирование производственного здания с мостовыми кранами
dsw ≥ 6 мм,
dsw ≥ 0.25 * 16 = 4 мм.
dsw ≥ 6 мм.
Шаг поперечных стержней примем конструктивно из условий:
S ≤ 15 * ds max,
S ≤ 300 мм
| height=28> | |
 |
S ≤ 15 * 16 = 240 мм,
S ≤ 300 мм.
Принимаем поперечную арматуру каркаса из арматуры класса A400 диметром dsw = 6 мм, с шагом S = 200 мм.
Длина плоского каркаса КР2:
l = Н - 30,
l = 15450 - 30 = 15420 мм.
В подкрановой части колонны устанавливается плоский каркас КР3. Поперечная арматура каркаса класса A400 диметром dsw = 6 мм, с шагом S = 200 мм.
Длина плоского каркаса КР3:
l = Н - Нв - 110,
l = 15450 - 3500 - 110 = 11840 мм.
В подкрановой части колонны устанавливается также плоский каркас КР4. Продольная и поперечная арматура каркаса принимается по конструктивным требованиям: ds = 12 мм, dsw = 6 мм, S = 200 мм.
Диаметр продольных и поперечных стержней горизонтальной сетки С2 и наклонной сетки С3 принимается по конструктивным требованиям Æ8 A400.
Диаметр поперечных стержней, объединяющих плоские каркасы в пространственный, назначается из условия свариваемости: dw = 0.25 * 20 = 5 мм, dw ≥ 6 мм, принимаю dw = 6 мм.
Объем бетона колонны:
V = (hв * Hв + hн * Hн + 0.5 * Lкон * (hкmax + hкmin) * b,
где Lкон – вылет консоли от подкрановой части колонны,
hкmax – высота консоли у подкрановой части колонны,
hкmin – минимальная высота консоли.
V = (0.38 * 3.5 + 0.8 * 11.95 + 0.5 * 0.67 * (0.7 + 0.45)) * 0.4 = 4.51 м3.
7 ПРОЕКТИРОВАНИЕ ФУНДАМЕНТА
7.1 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:
Rs = 355 МПа; Rsc = 355 МПа; Rsw = 285 МПа; Es = 200000 МПа.
Характеристики бетона класса В20:
Rbt.ser = 1.35 МПа; Rb.ser = 15 МПа; Rbt = 0.9 МПа; Rb = 11.5 МПа; γb2 = 0.9; Eb = 27500 МПа.
Расчетное сопротивление грунта – R0 = 0.2 МПа.
Расчетные и нормативные усилия на уровне обреза фундамента (сечение 4-4):
Мmax = 322.5 кН*м;
Nсоот = 734.7 кН;
Qсоот = 38.9 кН;
Мser = Мmax / 1.15 = 322.5 / 1.15 = 280.4 кН*м;
Nо ser = Nсоот / 1.15 = 734.7 / 1.15 = 638.9 кН;
Qser = Qсоот / 1.15 = 38.9 / 1.15 = 33.8 кН.
7.2 Предварительный выбор основных размеров фундамента
7.2.1 Глубина заложения фундамента
Нормативная глубина сезонного промерзания грунтов:
dfn = d0 * Мt0.5,
где d0 = 0.23 – для суглинков и глин;
Mt = 18.5 + 22.3 + 17.2 = 58 – коэффициент, численно равный сумме абсолютных значений среднемесячных отрицательных температур за зиму в данном районе.
dfn = 0.23 * 580.5 = 1.75 м.
Расчетная глубина сезонного промерзания грунта:
df = kh * dfn,
где kh = 0.5 – коэффициент, учитывающий влияние теплового режима здания без подвалов при температуре внутреннего воздуха +20оС.
df = 0.5 *·1.75 = 0.875 м.
Предварительно принимаем минимальную глубину заложения фундаментов: d = 1.65 м.
7.2.2 Размеры стаканной части фундамента
Величина заделки сплошной колонны в фундамент:
hз = hкол = 0.8 м.
Глубина стакана:
hс = hз + 0.05,
hс = 0.8 + 0.05 = 0.85 м.
Принимаем hс = 0.95 м, тогда hз = 0.9 м.
Минимальная высота фундамента:
Hf min = hс + 0.2,
Hf min = 0.95 + 0.2 = 1.15 м.
Принимаем для дальнейшего расчета высоту фундамента: Hf = 1.5 м.
Минимальные длина и ширина подоколонника:
lп = hкол + 2 * 0.075 + 2 * lw,
bп = bкол + 2 * 0.075 + 2 * bw,
где lw = bw = 0.175 м – минимальные толщины стенок стакана расположенные соответственно параллельно и перпендикулярно плоскости действия изгибающего момента.
lп = 0.8 + 2 * 0.075 + 2 * 0.175 = 1.3 м,
bп = 0.4 + 2 * 0.075 + 2 * 0.175 = 0.9 м.
Принимаем следующие размеры подоколонника:
lп = 1.5 м,
bп = 0.9 м.
Толщина стенки стакана расположенной параллельно плоскости действия изгибающего момента:
lw = (lп - hкол - 0.15) / 2,
lw = (1.5 - 0.8 - 0.15) / 2 = 0.275 м.
Толщина стенки стакана расположенной перпендикулярно плоскости действия изгибающего момента:
bw = (bп - bкол - 0.15) / 2,
bw = (0.9 - 0.4 - 0.15) / 2 = 0.175 м.
7.2.3 Размеры подошвы фундамента
Расчетное значение момента на уровне подошвы фундамента:
М = Мmax + Qсоот * Hf,
М = 322.5 + 38.9 * 1.5 = 380.85 кН*м.
Длина и ширина подошвы:
l = (Nо ser / (m * (R0 - g * d))0.5, b = l * m,
l = (638.9 / (0.6 * (200 - 20 * 1.65)))0.5 = 2.53 м,
b = 2.53 * 0.6 = 1.52 м.
--- Принимаем предварительно размеры подошвы: l = 2.7 м, b = 2.1 м.
Для внецентренно нагруженного фундамента должны выполняться следующие условия:
1) для среднего давления:
Р < R0,
где Р – среднее давление на грунт:
Р = Nser / (b * l),
Nser – сила под подошвой фундамента:
Nser = g * b * l * d + Nо ser,
Nser = 20 * 2.1 * 2.7 * 1.65 + 638.9 = 826.01 кН.
Р = 826.01 / (2.1 * 2.7) = 145.68 кПа < R0 = 200 кПа - условие выполняется.
2) для максимального краевого давления при эксцентриситете относительно одной главной оси инерции подошвы фундамента:
Pmax £ 1.2 * R0,
где Pmax – максимальное давление на грунт:
Pmax = Nser / (b * l) + Мser / (b * l2 / 6),
Pmax = 826.01 / (2.1 * 2.7) + 280.4 / (2.1 * 2.72 / 6) = 255 кПа.
Pmax = 255 кПа > 1.2 * R0 = 1.2 * 200 = 240 кПа - условие не выполняется, принимаем размеры подошвы: l = 3 м, b = 2.4 м.
1) Сила под подошвой фундамента:
Nser = 20 * 2.4 * 3 * 1.65 + 638.9 = 876.5 кН.
Среднее давление на грунт:
Р = 876.5 / (2.4 * 3) = 121.74 кПа < R0 = 200 кПа - условие выполняется.
2) Максимальное давление на грунт:
Pmax = 876.5 / (2.4 * 3) + 280.4 / (2.4 * 32 / 6) = 199 кПа < 1.2 * R0 = 1.2 * 200 = 240 кПа - условие выполняется, принимаем окончательно: l = 3 м, b = 2.4 м.
7.3 Расчет и конструирование плитной части фундамента
7.3.1 Конструирование плитной части фундамента
Плитная часть фундамента рассчитывается по двум группам предельных состояний.
Расчет по первой группе включает проверку прочности на продавливание плитной части в целом и по каждой ступени в отдельности, а также расчет на изгиб консольных выступов в сечениях по граням ступеней и подколонника.
Расчет по второй группе предельных состояний – на образование и раскрытие трещин в подошве фундамента.
Толщина дна стакана:
hbot = Hf - hс,
hbot = 1.5 - 0.95 = 0.55 м.
Минимальная рабочая высота плитной части:
Скачать реферат