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 V ₁ = 25 кН/м³, для грунта V ₂ = 18 кН/м³):

а) расчетная нагрузка на сваи от собственного веса ростверка

G ₁ = abhV ₁ g_{f 1} =4, 5× 2, 4× 1, 2× 25× 1, 1 = 356 кН (36, 3 тc);

б) расчетная нагрузка на сваи от засыпки земли на ростверк

G ₂ = abH ₃ V ₂ g_{f 2} =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 b ₀₁ = 40 см; b ₀₂ = 45 см;

с ₀₁ = 49, 5 см; с ₀₂ = 30 см;

h ₀₁ = 120-5 = 115 см;

Принимаем c ₀₂ = 0, 4 h ₀₁ = 46 см.

По табл. 1 определяем коэффициенты b_i:

b ₁ = 0, 982; b ₂ = 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 g_{b 2} = 0, 9.

R_bt = 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 h ₀ = 1130 - 600 = 530 мм;

По формуле (2) определяем значение коэффициента a:

A_f = 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 s_sid

где а = h_col = 400 мм;

m = 0, 8 - 0, 025 s_sid = 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 h ₀ = 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 h_col = b_col = 40 см.

Сваи забивные железобетонные квадратные сечением 30´ 30 см.

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, F_sv = 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 g_{b 2} = 1, 1.

R_b = 4, 5× 1, 1 = 16 МПа (163 кгс/см²);

R_bt = 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:

R_b = 8, 5× 1, 1 = 9, 35 МПа (95, 4 кгс/см²);

R_bt = 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.