6.10. Расчет ростверка на продавливание колонной.

Класс бетона ростверка принимаем В20, тогда осевое растяжение R_bt = 0,9 МПа (табл.13 СНиП 2.03.01-84). Рабочую высоту сечения принимаем h₀ = 550 см

Расчетное условие имеет следующий вид:

γ_nF_per≤(2h_o∙R_bt/α)∙[h_o∙(b_col+c₂)/c₁+h_o(h_col+c₁)/c₂]

b_col = 500 мм; h_col = 1000 мм; c₁ = 600 мм; с₂ = 250 мм

коэффициент надежности по назначению γ_n = 0,95.

рис. 9 Схема к расчету ростверка на продавливание

Определяю коэффициент α, учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть ростверка через стенки стакана, для чего предварительно определяю площадь боковой поверхности заделанной в стакан части колонны А_f :

А_f = 2∙(b_col + h_col)∙h_g = 2∙(500 мм + 1000 мм)∙1,25 = 3,75 м²

α = 1-0,4R_bt∙A_f/N_{col I} = 1-0,4∙0,9∙­­10³∙3,75/1645,27 = 0,18 < 0,85

принимаю α = 0,85.

Значения реакций свай от нагрузок на ростверк по верхней горизонтальной грани:

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

F₁=N_{col I}/n+M_{col I}∙y_I/∑y_i² =

= 1645,27 кН/8+744,24 кНм∙1,25/(2∙0,625²+4∙1,25²) = 337,97 кН

б) по второму ряду от края ростверка

F₂ = 1645,27 кН/8+744,24 кНм∙0,625/(2∙0,625²+4∙1,25²) = 271,81 кН

Величина продавливающей силы:

F_per = 2∙∑F_i = 2∙(2F₁+F₂) = 2∙(2∙337,97+271,81) = 1895,5 кН

Предельная величина продавливающей силы, которую может воспринять ростверк:

F = (2h_o∙R_bt/α)∙[h_o∙(b_col+c₂)/c₁+h_o(h_col+c₁)/c₂] =

= 2∙0,55м∙0,9∙10³кПа/0,85∙[0,55∙(0,5 м+0,25м)/0,6м+0,55∙(1,0 м+0,6 м)/0,25м] =

= 4900,5 кН

F = 4900,5 кН > γ_n∙F_per = 0,95∙1895,5 = 1800,72 кН,

т.е. прочность ростверка на продавливание колонной обеспечена.

6.11. Расчет свайного фундамента по деформациям.

Выполним расчет свайного фундамента по деформациям на совместное действие вертикальной и горизонтальной нагрузок и момента

проверяем выполнение условия:

Горизонтальная нагрузка на голову сваи равна:

Коэффициент деформации _ = 1,065 м^-1 (п. 6.9. настоящего расчета). Условная ширина сечения сваи b_p = 0,95 м. Прочностной коэффициент пропорциональности, для супеси пластичной (J_L = 0,40), по табл.1 прил.1 СНиП 2.02.03-85 равен: a = 50 кН/м³.

Приведенное значение продольной силы для приведенной глубины погружения сваи в грунт = l  _ = 7,611,065 = 8,10 > 4 определяем по табл.2 прил.1 к СНиП 2.02.03-85 (шарнирное сопряжение сваи с ростверком) при l = 4 и z_i = 0. Получаем = 0,409, тогда:

Так как сила H_el = 24,04 кН > _nH_I = 9,84 кН, то расчет ведем по первой (упругой) стадии работы системы свая-грунт.

При шарнирном опирании низкого ростверка на сваи М₀ = 0 и = 0, следовательно, формулы (30) и (31) по п.12 прил.1 к СНиП 2.02.03-85 примут вид:

.

Определяем перемещение в уровне подошвы ростверка от единичной горизонтальной силы Н_II =1:

1/кН,

где безразмерные коэффициенты А₀ и В₀ приняты по табл.5 прил.1 к СНиП 2.02.03-85 для приведенной глубины погружения сваи = 4 м.

м;

рад.

Так как u_p = 0,22 см < u_u = 1 см, условие ограничения горизонтального перемещения головы сваи выполнено.