طراحی شالوده های منفرد کناری در امتداد قاب خمشی(x)

1) P_D+P_L+P_Ex

2) P_D+P_L+P_Ey

3) P_D+P_Ex

4) P_D+P_Ey

بحرانی ترین بارهای بدون ضریب برای ستونهای کناری در امتداد x

P=1234 KN

M_x=13.842 KN.m

M_y=1.06 KN.m

بعلت وجود لنگرهای M_x  و M_y  بار P تحت برون محوریهای e_x=M_y/P=0.9 mm و e_y=M_x/P=11.22 mm خواهد بود, ولی چون مقادیر این برون محوریها نسبت به بعد ستون خیلی کوچکند و از آنها صرفنظر می شود.

q_e=270-0.5×24=258 KN/m²

لازم A=903.16/258=4.78 m²

پس از یک شالوده مربع به ابعاد 2.5×2.5 متر استفاده می شود:

موجود A=2.5×2.5=6.25 m² > 4.78 m²

پس از اینکه سطح تماس شالوده بر اساس بارهای بهره برداری و تنش مجاز شالوده تعیین گشت, نوبت به طراحی سازه ای شالوده می رسد. در این حالت, بارهای بهره برداری در ضرایب بار مربوطه ضرب می گردد تا بارهای نهایی بدست آیند.

1) P_D+1.2P_L+1.2P_Ex

2) P_D+1.2P_L+1.2P_Ey

3) 0.85P_D+1.2P_Ex

4) 0.85P_D+1.2P_Ey

بحرانی ترین بارهای ضریبدار برای ستونهای کناری در امتداد x

P_u=1287 KN

که تحت بارگذاری دوم(P_D+1.2P_L+1.2P_Ey) حاصل شده است.

q_u=1287/(2.5×2.5)=205.92 KN/m²

انتخاب ارتفاع شالوده

ارتفاع شالوده بر مبنای احتیاجات برش سوراخ کننده تعیین می گردد:

V_c=0.4?_c?f_cb₀d=V_u

V_c=0.4×0.6×5×(4×450+4d)d=1287×10³

àd=339.6 mm

, پوشش=75 mm

با توجه به عدد فوق, ارتفاع کل شالوده مساوی 420 میلیمتر انتخاب می شود که با فرض 75 میلیمتر برای پوشش بتن, d متوسط حدود 345 میلیمتر بدست می آید. باید توجه نمود که در محاسبات, مقدار V_u مساوی کل بار وارد بر شالوده منظور شده است که از این مقدار می توان فشار محصور در داخل محیط بحرانی b₀  را کسر نمود.

کنتترل ارتفاع شالوده برای طول گیرایی میلگرد ریشة ستون در فشار

برای هر میلگرد ستون, یک میلگرد ریشه با همان قطر یعنی نمرة 16 استفاده می شود که عمق شالوده برای تامین طول مهاری فشاری آن باید کافی باشد.

l_d=?₁ ?₂×(d_bf_y/4?f_c)=1×1×16×400/(4×5)=320 mm < ارتفاع شالوده

کنترل برش خمشی در مقطعی بفاصلة d از لبة ستون

V_u=2.5×.68×205.92=350 KN

V_c=0.2?_c?f_cbd=0.2×0.6×5×2500×345×10^-3=517.5 KN > 350

محاسبة سطح مقطع میلگرد کششی

M_u=2.5×205.92×1.025²/2=270.4 KN.m

f_c=25 MPa      ,      f_y=400 MPa

کنترل میلگرد حرارتی حداقل دالی:(?=0.0018)

A_s=0.0018×2500×420=1890 mm² < 2393.8 mm²

کنترل حداقل میلگرد تیری:

A_s=1.4/400×2500×345=3018.8 mm² > 2393.8 mm² à A_s=3018.8 mm²

بنابراین در هر امتداد از 12 میلگرد آجدار نمرة 18 استفاده می شود:

A_s=12×254.5=3053.6 mm²

کنترل طول گیرایی در کشش

f_b=?₁?₂(0.65?f_c)=1×1.25×(0.65×5)=4.063 N/mm²

l_db=d_b(f_y/4f_b)=18×400/(4×4.063)=443 mm < 1025 mm

ملاحظه می شود که مقدار فوق(طول گیرایی لازم) کمتر از فاصلة مقطع بحرانی(لبة ستون) از لبة شالوده است, یعنی طول گیرایی برای کشش کافی است.

¤ نویسنده:قدرتی