4.6. Конструирование каркаса колонны

Колонны армируются пространственными каркасами.

Рис. 4.6. Опалубочный чертеж колонны и схема армирования колонны К1

Рис. 4.7. Пространственный каркас колонны

Рис. 4.8. Групповая спецификация

Рис. 4.9. Ведомость расхода стали

5. Расчет фундамента под колонну

Ввиду того, что на фундамент опирается центрально нагруженная колонна, фундамент рассчитывается как центрально загруженный. Расчетное усилие, передаваемое на фундамент от колонны подвала, обозначим как N. Так как фундамент рассчитывается по второй группе предельных состояний, расчетное усилие необходимо привести к нормативному

, (5.1)

где - усредненное значение коэффициента надежности по нагрузке.

5.1. Определение глубины заложения фундамента

Высоту фундамента предварительно принимают равной H=90 см (кратно 30 см), тогда глубина заложения фундамента будет составлять

, (5.2)

то есть .

Площадь фундамента определяется предварительно без поправки на его ширину и глубину заложения

, (5.3)

где - расчетное сопротивление грунта основания; - вес единицы объема бетона фундамента и грунта на его обрезах, принимается .

Ввиду того, что фундамент центрально нагружен, он принимается квадратный в плане. Размер стороны подошвы определяется

. (5.4)

При этом размер а округляется кратно 30 см. округление может выполняться как в большую, так и в меньшую сторону, но при это фактическое давление грунта под подошвой фундамента

, (5.5)

Не должно превышать расчетного сопротивления грунта более чем на 20%.

Полная высота фундамента из условия продавливания определяется из условия

, (5.6)

где и - размеры сечения колонны в плане; а – защитный слой бетона фундамента (в случае устройства щебеночной подготовки под фундамент а принимается не менее 40мм, без щебеночной подготовки – не менее 70мм).

Высота фундамента из условия анкеровки тела колонны

, (5.7)

где - высота сечения колонны (наибольший из размеров или ).

Высота фундамента из условия анкеровки сжатой арматуры колонны

, (5.8)

где d – диаметр продольной арматуры колонны.

Окончательно без перерасчета принимается больший из размеров высоты фундамента, определенный по формулам (5.6 – 5.8).

При этом следует иметь в виду, что минимальная высота ступенчатого фундамента составляет 90 см, высота фундамента должна быть кратна 30 см.

Если принятый размер H превышает принятый в формуле (5.2), то весь расчет необходимо выполнить заново.

Рабочая высота фундамента

. (5.9)

5.2. Конструирование фундамента

Фундамент проектируется трехступенчатый. Размер каждой ступени в плане должен быть кратен 30 см, высота ступеней принимается 30 или 40см, отношение высоты для каждой ступени к её вылету не должно превышать .

Рис. 5.1. Фундамент средней колонны.

5.3. Расчет армирования фундамента

Проверяют, отвечает ли рабочая высота нижней ступени фундамента условию прочности по поперечной силе без поперечного армирования в наклонном сечении III-III. Для единицы ширины этого сечения (участок шириной b=1000 мм)

, (5.10)

При

. (5.11)

Если , то условие прочности обеспечено. В противном случае необходимо увеличить высоту нижней ступени и произвести расчет вновь.

Расчетные изгибающие моменты в сечениях фундамента:

,

, (5.12)

.

Площадь сечения арматуры

,

, (5.13)

.

Процент армирования расчетных сечений

,

, (5.14)

.

Процент армирования должен быть не менее (0,0005).

Принимается наибольшая площадь армирования из величин, полученных по формулам (5.13). Принимается стандартная (шаг S=100, 150, 200, 250) или нестандартная сетка (с произвольным шагом кратно 10мм). Сетка имеет симметричное армирование в продольном и поперечном направлении.