Расчёт ростверка как железобетонной конструкции.

Основное сочетание расчетных нагрузок от колонны на фундамент на уровне верхней грани ростверка ( рис.

N = 757 кН; М = 153 кН×м; Q = 18 кН (8,2 тс).

Сечение колонны h_col = 80 см, b_col - 40 см.

Сваи забивные железобетонные сечением 40´40 см.

Расчетная нагрузка, допускаемая на сваю по грунту, F_sv = 450 кН (45,9 тс); расчетная нагрузка на сваи крайнего ряда (с учетом возможности их перегрузки на 20%) F^¢_sv=1,2×450 = 540 кН (55,1 тc).

Класс бетона ростверка по прочности на сжатие В25, коэффициент условий работы бетона g_b2 = 1,1.

Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению с учетом коэффициента условий работы бетона R_bt = 1,1×1,05 = 1,16 МПа (11,8 кгс/см²).

Призменная прочность бетона с учетом коэффициента условий работы R_b = 1,1×14,5 = 16 МПа (163 кгс/см²).

Арматура из стали класса A-III.

Ростверк принимаем прямоугольной формы в плане размером 270´240 см. Размеры подколонника (стакана) в плане 150´90 см, глубина заделки колонны в стакане - h_anc = 90 см. Отметка верха ростверка - 0,15 м (от уровня чистого пола).

Куст свай под ростверком принимается из четырех свай. Расположение свай в кусте и расстояние между сваями в осях приведены на рис. 2.12 Верхние концы свай заделываются в плиту ростверка на 200 мм.

Расчет ростверка на продавливание колонной

Расчет производится по формуле:

Величины реакций свай от нагрузок колонны на ростверк на уровне верхней горизонтальной грани ростверка определяются по формулам:

а) в первом ряду свай от края ростверка со стороны наиболее нагруженной его части

б) во втором ряду от края ростверка

F₂=378 кН (38 тс).

Величина продавливающей силы определяется по формуле:

2(3×469+378) = 3570 кН (364 тс).

Задаемся толщиной дна стакана h_bot = 60 см.

Расчетная высота дна стакана

h₀ = h_bot-a₁ = 60 - 7 = 53 см.

Определяем величины c₁ и с₂ (расстояния от граней колонны до соответствующих ближайших граней свай):

Определяем коэффициент a, учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть ростверка через стенки стакана, для чего предварительно определяем площадь боковой поверхности заделанной в стакан части колонны A_f

и принимаем a = 0,85.

Определяем предельную величину продавливающей силы, которую может воспринять ростверк с заданной толщиной дна стакана

F = 3793 кН > F_per = 3570 кН,

т.е. прочность ростверка на продавливание колонной обеспечена.

Полная высота ростверка h = h_anc + h_bot = 90 + 60 = 150 см.

Определяем величины расчетных нагрузок на сваи с учетом нагрузок от веса ростверка и грунта на его уступах.

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

Расчетная нагрузка на сваи от собственного веса ростверка и грунта на его уступах G равна:

Величины продольной силы и момента, действующие на уровне подошвы ростверка, определяем по формулам:

N_bot = N + G = 3400 + 246 = 3646 кН (371,8 тc);

M_bot = M+Qh= 600+80×1,5=720 кН×м (73,5 тс×м).

Расчетные нагрузки на сваи:

а) в первом ряду свай от края ростверка со стороны наиболее нагруженной части ростверка

б) во втором ряду свай от края ростверка

405 кН (41,3 тс) <F_sv = 450 кН (45,9 тс).

Следовательно, несущая способность свай обеспечена.