Определение размеров фундамента колонны К-5

Нагрузки по обрезу фундамента колонны типа К–5(500/1000):

Первая комбинация: N₀₁₁=±468 кН, M₀₁₁=±20 кНм, Q₀₁₁=±0,6 кН.

Первоначально вычисляем ориентировочные размеры подошвы отдельно стоящего фундамента, как центрально загруженного:

A₀= N₁₁/(R₀-g¢d)= (N₀₁₁+N_с11)/(R₀-g¢d)=(468+9.85)/(150-22*1.65)=4.3 м²

– нагрузка от фундаментной балки (принимаем фундаментные балки марки 3БФ6-21 длиной 4,75 м, m=1,0т и 3БФ6-27 длиной 4,45 м, m=0,97 т)

=( ₁+ ₂)/2=(10+9,7)/2 =9,85кН

b₀=ÖA₀/1.4 => l=1.4b

b₀=Ö4.3/1.4=1.8 м; b₀/2= 0,9м.

g₁₁=(g₁₁₁* h₁ + g₁₁₂* h₂ + g_sb* h₃) / (h₁ +h₂ +h₃) = (17.9*0.35 +18.01*0.55)/(0.35+0.55)=17.99 кН/м³

R₁=(g_c1g_c2/k)[M_gk_zbg₁₁+M_qd₁g₁₁¢+M_cc₁₁] = (1.25*1.0)/1[1.25*1*1.8*17.99+ +5.97*1.6*17.9]=264 кПа

D₁=(R₁-R₀)/R₁*100%=(264-150)/264*100%>10%;

Корректировка:

A₁= N₁₁/(R₁-g₁₁¢d)=(468+9.85)/(264-20*1.65)=2.11 м²

b₀=Ö2.11/1.4=1.22м, принимаем 1,5м и l=1.5*1.4=2.1м, принимаем 2,1м.

b₀/2= 0,75м.

g₁₁=(g₁₁₁* h₁ + g₁₁₂* h₂ + g_sb* h₃) / (h₁ +h₂ +h₃) = (17.9*0.35 +18.01*0.4)/(0.35+0.55)=14.97 кН/м³

R₂=(g_c1g_c2/k)[M_gk_zbg₁₁+M_qd₁g₁₁¢+M_cc₁₁]= =(1.25*1.0)/1[1.25*1*1.5*14.97+5.97*1.6*17.9]=249 кПа,

D₂=(R₂-R₁)/R₂*100%=(249-264)/249*100%<10%;

Принимаю размеры фундамента под колонну К-1: b/l=1.5/2.1м,

с R=249 кПа. Конструирую тело фундамента:

N_q11=(q*l*b)/2= 25*2.1*1.5/2=39кН,

е_q=l/4=2.1/4=0.525м,

e_c1=2,1/2-0,3/2=0,9м

e_c2=2,1/2+0,15/2=1,125м

Пролет здания 24м,

L=24/2=12м,

y₁=L+1/2*l =12+2.1/2=13.05м,

y₂=L =12м,

y₃=L-1/2*l =12-2.4/2=10.95м

b₀=24-l =24-2.1=21.9м

d=z=1.65м,

q=25кН,

N_c111=10кН (табл.32),

N_c112=9,7кН (табл.32),

Таблица 3 - К определению дополнительных давлений

№ точки	yм	y/b0	При z/b0=0,075
kq	kq*q,кПа
	L+1/2*l =13.05м	0.596	0.312	7.80
	L =12м	0.548	0.407	10.18
	L-1/2*l =10.95м	0.500	0.500	12.5

p_q=(7.8+12.5)/2=10.15кПа,

N₁₁=N₀₁₁+N_q11+N_c11=468+39+9,85=516,9 кН

Давление по подошве фундамента:

p₁₁=N₁₁/b*l+g_mt*d+p_q=516,9 /1.5*2.1+20*1.6+10.15=229.36 кН/м² £ R=249 кПа, (расхождение 7.9% < 10%);

Первая расчетная ситуация (с нагрузкой):

N₁₁=516,9 кН,

M₁₁=M₀₁₁+Q₀₁₁*h_f +N_c111*e_c1+N_c112*e_c2+N_q11*e_q =20+0,6*1.5+10*0.9+9,7*1,125+39*0.525=61.3 кН*м,

e=M₁₁/(N₁₁+g_mt*d *l*b)=61.3/(516,9 +20*1.6*2.1*1.5)=0.098м < <l/6=2.1/6=0.35м– эксцентриситет приложения нагрузки;

Вторая расчетная ситуация (без нагрузки):

N₁₁=N₀₁₁ +N_c11=468+9,85=477,9 кН,

M₁₁=M₀₁₁+Q₀₁₁*h_f + N_c111*e_c1+N_c112*e_c2=20+0,6*1.5+10*0.9+9,7*1,125=40.8 кН*м,

e=M₁₁/(N₁₁+g_mt*d *l*b)=40.8/(477,9+20*1.6*2.1*1.5)=0.063м < l/6=2.1/6=0.35м– эксцентриситет приложения нагрузки;

Давления по граням фундамента (краевые давления):

1) p_max=N₁₁/A+g_mt*d+M₁₁/W+k_maxq*q=

516,9/1.5*2.1+20*1.6+61.3/1.5*2.1²+12.5=221кПа< 1.2R=1.2*249=299 кПа

2) p_max=N₁₁/A+g_mt*d+M₁₁/W =477,9/1.5*2.1+20*1.6+40.8/1.5*2.1²=

=193кПа< 1.2R=1.2*249=299 кПа

Вторая комбинация: N₀₁₁=±294 кН, M₀₁₁=±67 кНм, Q₀₁₁=±3 кН.

Первая расчетная ситуация (с нагрузкой):

N₁₁=N₀₁₁+N_q11+N_c11=294+39+9,85=342,9 кН,

M₁₁=M₀₁₁+Q₀₁₁*h_f +2*N_c11х*e_cх+N_q11*e_q =67+3*1.5+10*0.9+9,7*1,125+39*0.525=111.9 кН*м,

e=M₁₁/(N₁₁+g_mt*d *l*b)=111.9/(342,9+20*1.6*2.1*1.5)=0.247м < l/6=2.1/6=0.35м– эксцентриситет приложения нагрузки;

Вторая расчетная ситуация (без нагрузки):

N₁₁=N₀₁₁ +N_c11=294+9,85=303,9 кН,

M₁₁=M₀₁₁+Q₀₁₁*h_f + N_c111*e_c1+N_c112*e_c2=67+3*1.5+10*0.9+9,7*1,125=91.4 кН*м,

e=M₁₁/(N₁₁+g_mt*d *l*b)=91.4/(303,9+20*1.6*2.1*1.5)=0.221м < l/6=2.1/6=0.35м– эксцентриситет приложения нагрузки;

Давления по граням фундамента (краевые давления):

1) p_max=N₁₁/A+g_mt*d+M₁₁/W+k_maxq*q=342,9/1.5*2.1+20*1.6+111.9/1.5*2.1²+12.5=

=173кПа< 1.2R=1.2*249=299 кПа

2) p_max=N₁₁/A+g_mt*d+M₁₁/W =303,9/1.5*2.1+20*1.6+91.4/1.5*2.1²=

=145кПа< 1.2R=1.2*249=299 кПа

Конструируем фундамент, выполняя следующие требования: минимальная высота ступени 300 мм, шаг 150 мм; минимальный вылет ступени 150 мм, шаг 150 мм.

Дата добавления: 2015-11-26