Проверка ростверка на продавливание угловой сваей
Определяем величину расчетной нагрузки на наиболее нагруженную угловую сваю с учетом нагрузок от собственного веса ростверка и веса грунта на ростверк (объемный вес конструкции в кН/м3 принимаем равным 0,01 от плотности материала, т.е. для ростверка объемный вес будет равен V1 = 25 кН/м3, для грунта V2 = 18 кН/м3):
а) расчетная нагрузка на сваи от собственного веса ростверка
G1 =abhV1gf1 =4,5×2,4×1,2×25×1,1 = 356 кН (36,3 тc);
б) расчетная нагрузка на сваи от засыпки земли на ростверк
G2 =abH3V2gf2 =4,5×2,4×1,0×18×1,2 = 233 кН (23,7 тc).
Определяем величину реакции угловой сваи от полных расчетных нагрузок
Предельную величину продавливающей силы угловой сваи определяем по формуле (14)
где b01 = 40 см; b02 = 45 см;
с01 = 49,5 см; с02 = 30 см;
h01 = 120-5 = 115 см;
Принимаем c02 = 0,4h01 = 46 см.
По табл. 1 определяем коэффициенты bi:
b1 = 0,982; b2 = 1;
Следовательно, прочность ростверка на продавливание угловой сваей обеспечена.
Пример 3. Расчет центрально-нагруженного плитного ростверка квадратной формы в плане под сборную железобетонную колонну.
Дано: колонна сечением 40´х40 см заделана в плиту ростверка на 60 см.
Размеры ростверка в плане - 330´330 см; высота - 120 см.
Ростверк опирается на куст из 16 свай сечением 30´30 см; расстояние между осями свай - 90 см.
Остальные размеры ростверка указаны на черт. 18.
Черт. 18. Плитный ростверк свайного фундамента под сборную железобетонную колонну
Класс бетона ростверка по прочности на сжатие В25, коэффициент условий работы бетона gb2 = 0,9.
Rbt = 0,9×1,05 = 0,94 МПа (9,64 кгс/см2).
Расчетная продольная сила от нагрузки на колонну на уровне верха ростверка
N = 4050 кН (413 тc).
Требуется проверить прочность ростверка на продавливание и на раскалывание продольной силой N.
Расчет ростверка на продавливание от низа колонны производим по формуле (5)
где h0 = 1130 - 600 = 530 мм;
По формуле (2) определяем значение коэффициента a:
Af = 2×0,8×0,6 = 0,96 мм2 = 0,96×106 мм2,
тогда
По формуле (9) находим несущую способность ростверка на раскалывание
где
По формуле (10) определяем значение коэффициента m, для чего предварительно определяем значение напряжения бокового обжатия ssid
где а = hcol = 400 мм;
m = 0,8 - 0,025ssid = 0,8 - 0,025×5,95 = 0,651;
За несущую способность ростверка принимаем большее значение, полученное из расчета ростверка на раскалывание, и сравниваем его с несущей способностью на продавливание от верха ростверка, т.е. при h0 = 1130 мм:
Поскольку найденная величина несущей способности ростверка на раскалывание не превосходит величину его несущей способности на продавливание от верха ростверка, условия п. 2.8 выполнены:
4084 кН>N = 4050 кН.
Следовательно, прочность ростверка обеспечена.
Пример 4. Расчет железобетонного монолитного ростверка внецентренно нагруженного свайного фундамента со сборным башмаком по серии 1.020-1/83 под колонну средней зоны каркаса общественного здания.
Дано: расчетные нагрузки от колонны на фундамент на уровне верхней грани ростверка:
N = 5000 кН (510 тс); M = 49 кН×м (5тс×м); Q = 20 кН (2 тc).
Сечение колонны hcol = bcol = 40 см.
Сваи забивные железобетонные квадратные сечением 30´30 см.
Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, Fsv = 450 кН (45,9 тc); расчетная нагрузка на крайние сваи в кусте (с учетом перегрузки их в размере 20%) = 1,2×450 = 540 кН (55,1 тc).
Класс бетона ростверка по прочности на сжатие В25.
Коэффициент условий работы бетона gb2 = 1,1.
Rb = 4,5×1,1 = 16 МПа (163 кгс/см2);
Rbt = 1,05×1,1 = 1,16 МПа (11,8 кгс/см2);
Арматура из горячекатаной стали класса A-III.
Ростверк принимаем прямоугольной формы в плане размером 330´240 см. Марку сборного башмака подбираем в соответствии с указаниями серии 1.020-1/83 вып. 1-1 (2Ф12.9-1).
Класс бетона сборного башмака В15:
Rb = 8,5×1,1 = 9,35 МПа (95,4 кгс/см2);
Rbt = 0,75×1,1 = 0,83 МПа (8,4 кгс/см2);
Черт. 19. Составной ростверк под сборную железобетонную колонну
1 - монолитная плита; 2 - сборный башмак
Размеры сборного башмака в плане 120´120 см, высота 90 см, толщина дна сборного башмака 25 см. Отметка верхней грани монолитного ростверка - 1,05 м, сборного башмака - 0,15 м (от уровня чистого пола).
Куст свай под ростверком принимается из 12 свай. Расположение свай в кусте и расстояние между сваями в осях приведены на черт. 19. Верхние концы свай заделываются в плиту ростверка на 5 см. Глубина уровня грунтовых вод 5 м.