Расчет конструкции ростверка на продавливание колонной

Расчетом на продавливание плитной части колонной проверяется достаточность принятой высоты ростверка.

Рисунок 6. Схема работы ростверка на продавливание

Пирамида продавливания образуется плоскостями, проведенными от дна стакана под углом 45^о.

Так как в пределах пирамиды продавливания оказались сваи, то плоскости проводим до граней свай, т.е. под углом, больше чем 45^о.

Рисунок 7. Схема работы

ростверка на продавливание

с измененной пирамидой

продавливания

где F – продавливающая сила, равная удвоенной сумме усилий в сваях, расположенных с одной наиболее нагруженной стороны от оси колонны и находящихся за пределами нижнего основания пирамиды продавливания; усилия в сваях определяются от нагрузки, приложенной к обрезу ростверка;

N=N+N_СТ

M=M-N_СТ *a

Для первой комбинации:

N=2600+175=2775 кН

M=125-175 *0,55=28,75 кН*м

Для второй комбинации:

N=2500+175=2675 кН

M=-135 -175 *0,55=-231,25 кН*м

Таблица 7-Усилия в сваях от нагрузок, приложенных к подошве ростверка

№ сваи	Усилия, кН
По I комбинации	По II комбинации
1,2,3	328,09	347,12
4,5,6	333,41	322,3
7,8,9	338,73	279,48

Принимаем для расчета продавливающую силу по второй комбинации как большую:

F=2*(3*347,12+322,3)=2727,32 кН

Класс бетона ростверка принимаем B12,5 с R_bt=660кПа,

h_о_p=1,5-0,9-0,05=0,55м – рабочая высота сечения ростверка, м, принимается равной от дна стакана до плоскости рабочей арматуры плитной части.

-коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы N через стенки стакана

А_С – площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента;

А_С=2*(0.5+0.8)*0.85=2,21 м²

, принимаем

с₁ и с₂ – расстояния от грани колонны соответственно с размерами b_C и l_C до граней основания пирамиды продавливания (не более h_op и не менее 0,4h_op).

с₁= 0,35м;

с₂= 0,5м

2727,32 2422,23, условие не выполняется.

Увеличиваем класс бетона

Класс бетона ростверка принимаем B15 с R_bt=750кПа

, принимаем

2727,32 2753,76, условие выполняется.

Расчет конструкции ростверка на продавливание угловой сваей

Расчетом на продавливание угловой сваей проверяется достаточность принятой высоты ступени ростверка.

Рисунок 8. Схема продавливания ростверка угловой сваей

где - наибольшее усилие в угловой свае, определяемое от нагрузок в уровне подошвы ростверка;

- рабочая высота ступени ростверка

- расстояние от внутренних граней свай до наружных граней ростверка;

- расстояние от внутренних граней свай до подколонника, м, принимаемое в пределах 0,4 ;

коэффициенты, зависящие от /

=0 0,4 , поэтому принимаем равным 0,1м

=0,15м

;

=187,5(0,525+0,425)=178.125кН

>178.125кН – условие не выполняется.

Увеличиваем высоту ступени до 0,6м, тогда =0,55м

=0 0,4 , поэтому принимаем равным 0,22м

=0,15м 0,4 , поэтому принимаем равным 0,22м

;

=412,5(0,56+0,56)=462кН

<462кН – условие выполняется при высоте ступени 0,6м.

Рисунок 9. Схема продавливания ростверка угловой сваей с увеличенной высотой ступени

Расчет плиты ростверка на изгиб и определение сечения арматуры

Рисунок 10. Схема расчета плиты ростверка на изгиб

Моменты в сечениях ростверка определяются по формулам:

M_Xi=∑N_СВ_i*x_i

M_Yi=∑N_СВ_i*y_i

где N_СВ_i – расчетная нагрузка на сваю, кН

x_i, y_i – расстояние от центра каждой сваи в пределах изгибаемой консоли до рассматриваемого сечения, м

По величине момента и высоте сечения рассчитывается необходимая площадь рабочей арматуры.

M_1-1=3*396,7*0,15=553,545 кН*м

M_2-2=3*396,7*0,5=595,05 кН*м

M_1’-1’=(342,99+356,15+370,31)*0,3=320,835 кН*м

M_2’-2’=1069,45*0,65=695,1425 кН*м

Таблица 8-Расчет сечения арматуры

Сечение	Вылет c_i,м		M, кН*м	α_m	ξ	h_0i, м	A_s см²
1-1	0,15	128.08	553,545	0,102	0,946	0,55	29,15
2-2	0,5	512.31	595,05	0,018	0,991	1,45	11,35
1’-1’	0,3	800.48	320,835	0,059	0,9695	0,55	16,49
2’-2’	0,65	104.06	695,1425	0,025	0,9875	1,45	13,3