Расчет ростверка на продавливание колонной

При расчете на продавливание колонной квадратного центрально нагруженного ростверка при формула имеет вид:

,

где - расчетная продавливающая сила, равная сумме реакций всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;

- расчетная высота сечения ростверка на проверяемом участке;

- размеры сечения колонны;

- расстояние от грани колонны с размером до параллельной ей плоскости, проходящей по внутренней грани ближайшего ряда свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;

- расстояние от грани колонны с размером до параллельной ей плоскости, проходящей по внутренней грани ближайшего ряда свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания.

Величины реакций свай от нагрузок колонны на ростверк на уровне верхней горизонтальной грани ростверка определяются в первом ряду свай от края ростверка со стороны наиболее нагруженной части ростверка:

Величина продавливающей силы:

Задаемся толщиной монолитного ростверка 60 см. Расчет на продавливание проводим для составной конструкции из днища сборного стакана и плиты ростверка. Суммарная толщина дна сборного стакана и монолитного ростверка (от нижней грани колонны) равна h_bot = 5 +25 +60 =90 см.

Расчетная высота h ₀ = h_bot - a ₁ = 90-7 = 83 см, в том числе расчетная высота монолитной части ростверка равна 53 см.

Определяем величины c ₁ и c ₂ (расстояния от граней колонны до соответствующих ближайших граней свай):

Если то принимаем , c ₁ = c ₂ = 33, 2 см;

Определяем коэффициент a, учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть ростверка через стенки стакана:

где площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента:

A_f = 2 (b_col + h_col) h_anc = 2 (0, 4 + 0, 4) 0, 6 = 0, 96 м² = 0, 96× 10⁶ мм²;

Определяем предельную величину продавливающей силы, которую может воспринять составной ростверк:

т.е. прочность ростверка на продавливание колонной обеспечена.

Принимаем толщину монолитной плиты 60 см.

Определяем величины расчетных нагрузок на сваи с учетом нагрузок от веса ростверка, сборного башмака и грунта на уступах ростверка.

Усредненный объемный вес материала составного ростверка и грунта принимаем равным V = 21 кН/м³, коэффициент перегрузки g_f = 1, 1.

G=ab (h +0, 15) Vg_f =1, 5*1, 5 (1, 5+0, 15) 21*1, 1 = 85, 76 кН.

Величины продольной силы и момента, действующие на уровне подошвы монолитного ростверка:

N_bot = N + G =1243, 1+85, 76=1328, 86 кН;

М_bot = М + Qh = 48, 76+40, 37*1, 5=109, 31кН.

Расчетные нагрузки на сваи в первом ряду свай от края ростверка со стороны наиболее нагруженной части ростверка:

Следовательно, несущая способность сваи обеспечена.

3.2.2 Расчет ростверка на продавливание угловой сваей

Расчет производим по формуле:

Проверяем толщину плиты монолитного ростверка h ₁ = 60 см.

Высота плиты ростверка от верхнего конца свай равна h ₀₁ = 60-5 = 55 см.

Определяем величины b ₀₁; b ₀₂; c ₀₁; c ₀₂.

- расстояния от внутренних граней угловых свай до ближайших граней подколенника ростверка принимают отрицательные значения. Т.к. подколенник ростверка располагается над граями свай. Поэтому предельная нагрузка на сваю из условия продавливания плиты ростверка угловой сваей не рассчитывается и прочность плиты ростверка на продавливание угловой сваей обеспечена.

3.2.3 Расчет прочности наклонных сечений плиты ростверка по поперечной силе

Расчет по прочности наклонных сечений ростверка на действие поперечной силы производится по формуле:

.

Определяем расчетную величину поперечной силы со стороны наиболее нагруженной части ростверка как сумму реакций всех свай крайнего ряда от расчетных нагрузок на сваи:

;

h ₀₁ = 60 - 7 =53 см;

с = с ₀₁ = 60 см;

Определяем предельную величину поперечной силы, которую может воспринять плита ростверка по наклонному сечению:

Следовательно, прочность наклонных сечений плиты ростверка по поперечной силе обеспечена.

3.2.4 Расчет плиты ростверка на изгиб

Определяем величины изгибающих моментов в сечениях 1-1 и 2-2, проходящих по краям подошвы сборного башмака:

_.

Определяем требуемое сечение арматуры из стали класса A-III (R_s = 365 МПа):

сечение 1-1

По табл. 2 [26] при q = 0, 09 находим v = 0, 99;

сечение 2-2

v = 0, 993;

Принимается арматура:

в продольном направлении 8Æ 12 AIII А_sx = 9, 048 см²;

в поперечном направлении 8Æ 10 AIII А_sу = 6, 312 см².

Для армирования подошвы ростверка принимается сварная арматурная сетка по ГОСТ 23279-84 марки

3.2.5 Проверка прочности наклонных сечений плиты ростверка по изгибающему моменту

Проверка производится со стороны наиболее нагруженной части плиты ростверка.

Определяем предельную величину поперечной силы, которую может воспринять монолитная плита ростверка по наклонному сечению, обеспеченному от образования нормальных трещин и проходящему от плоскости внутренних граней свай крайнего ряда до ближайшей наружной грани сборного башмака:

Полученная величина больше суммы реакций всех свай крайнего ряда со стороны рассматриваемого сечения: .

Следовательно, прочность наклонных сечений по изгибающему моменту обеспечена.