Расчёт железобетонных ленточных ростверков свайных фундаментов для наружных стен
Ростверки под стенами кирпичных зданий, опирающиеся на железобетонные сваи, расположенные в два ряда, должны рассчитываться на эксплуатационные нагрузки и на нагрузки, возникающие в период строительства. Расчёт ростверка на эксплуатационные нагрузки следует вести из условия распределения нагрузки в виде треугольников с наибольшей ординатой Р, тс/м, над осью сваи, которая определяется по формуле: q0 · L
P = ¾¾¾ , где: a
L - расстояние между осями свай по линии ряда или рядов, [м]
q0 - равномерно распределённая нагрузка от здания на уровне низа ростверка, [кН/м]
a - длина полуоснования эпюры нагрузки [м], определяемая по формуле:
3 Ep · Ip
a = 3,14 · Ö ¾¾¾ , где: Ek · bk
Ep - модуль упругости бетона ростверка [МПа].
Ip - момент инерции сечения ростверка.
Ek - модуль упругости блоков бетона над ростверком.
bk - ширина стены блоков, опирающихся на ростверк.
bр · h3р 1,5 · 0,63
Ip = ¾¾¾ = ¾¾¾¾ = 0,027 м4
12 12
bр - ширина ростверка, равна 1,5 м
hр - высота ростверка, равна 0,6 м
Подставим значения в вышеприведённую формулу:
3 2,7 · 0,027 3 _
a = 3,14 · Ö ¾¾¾¾¾ = 3,14 · Ö 0,03698 = 3,14 · 0,33316 = 1,046 » 1,1 м 2,7 · 0,77
тогда: q0 · L 1696,36 · 1,3
P = ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 2004,78 a 1,1
Наибольшую ординату эпюры сваи - р0 можно определить по формуле: q0 · Lp
р0 = ¾¾¾ , где: a
Lp - расчётный пролёт [м], равный 1,05 · Lсв, где Lcв - расстояние между сваями в свету [м] 1696,36 · 0,84
р0 = ¾¾¾¾¾¾¾ = 1295,4 1,1
Расчётные изгибающие моменты Моп и Мпр определяются по формулам:
q0 · L2p 1696,36 · 0,842
Моп = - ¾¾¾ = - ¾¾¾¾¾¾¾¾ = - 99,74 кНм2
12 12 q0 · L2p 1696,36 · 0,842
Мпр = ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾ = 49,87 кНм2 24 24
Поперечную перерезывающую силу в ростверке на грани сваи можно определить по формуле: q0 · Lp 1696,36 · 084
Q = ¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾ = 712,47 кН , где:
2 2
q0 - равномерно распределённая нагрузка от здания на уровне низа ростверка
Lp - расчётный пролёт [м]
Определим характеристики прочности бетона.
Rв - расчётное сопротивление бетона класса В-20,
Rв = 11,5 МПа.
Расчёт прочности ростверка по сечениям нормальным к продольной оси. Подбор продольной арматуры произведём согласно СНиП 2.03.01 - 84 п. 3.18. Вычисляем коэффициент am:
M
am = ¾¾¾¾¾¾ , где:
Rb · b · h20
М - момент в пролёте.
b - ширина прямоугольного сечения [м]
h0 - рабочая высота [м],
h0 = 600 - 50 =550 мм. 49,87 · 106
am = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 0,01
11,5 · 103 · 1,5 · 0,552
При am = 0,01 находим h = 0,977, тогда требуемую площадь растянутой арматуры определим по формуле:
M
As = ¾¾¾¾¾ , где: Rs · h · h0
М - момент в пролёте
Rs - рассчётное сопротивление арматуры 49,87 · 106
As = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 254 мм2 365 · 0,977 · 0,55
Принимаем арматуру класса А -III 8Æ7 мм (As = 308 мм2). Так - как диаметр арматуры меньше 10 мм, то конструктивно принимаем арматуру Æ12 мм, где As = 905 мм2.
Сечение на опоре:
· Момент на опоре равен - 99,74 кНм
· Рабочая высота h0 = 600 - 50 = 550 мм
Вычисляем коэффициент am:
М 99,74 · 106
am = ¾¾¾¾¾¾ = ¾¾¾¾¾¾¾¾¾¾ = 0,019
Rb · b · h20 11,5 · 103 · 1,5 · 0,55
Находим h = 0,99, тогда требуемую площадь растянутой арматуры определим по формуле, принимая арматуру класса А - III, Rs = 360 МПа: