Ростверк фундамента ФС1.

Расчет на продавливание.

Поскольку ростверк является высоким, отпор грунта под его подошвой при расчете на продавливание не учитывается. Анализ опалубочного чертежа фундамента СВ1 (рис. 6) приводит к выводу, что рассчитываемый ростверк является балочным. В балочном ростверке пирамида продавливания вырождается в фигуру с двумя наклонными плоскостями, по которым происходит продавливание под колонной. Указанные плоскости пересекают ростверк в верхнем сечении по граням колонны, а в нижнем сечении по граням свай. Здесь имеется полная аналогия с разрушением балки по наклонному сечению при действии поперечной силы. Расчеты на продавливание выполняются по формуле (107) норм /6/:

где N – максимальная нагрузка на сваю, равная 1256,6 кН; α - коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 1,0; u_m – средняя линия боковой поверхности пирамиды продавливания, равная в нашем случае ширине ростверка 0,9 м; h₀ – высота пирамиды продавливания, равная в нашем случае высоте ростверка за вычетом защитного слоя бетона в нижней зоне a = 0,05 м, h₀ = 0,6 – 0,05 = 0,55 м.

Из опалубочного чертежа фундамента следует, что боковая грань пирамиды продавливания наклонена к горизонтали на угол, больший 45⁰. При этом проекция ее высоты на горизонтальную плоскость с = 0,25 м. Вычисляем минимальное значение этой проекции, учитываемое в расчетах на продавливание (п. 3.42 норм /6/):

Поскольку c > c_min, в качестве расчетного значения принимаем c = 0,25 м. При наклоне боковой грани пирамиды продавливания к горизонтали на угол, больший 45⁰, расчетное сопротивление батона F_b умножают на коэффициент, равный h₀ / c. С учетом сделанных замечаний расчет на продавливание ростверка выполняем по формуле:

Условие прочности при продавливании ростверка не выполняется. Увеличение несущей способности ростверка на продавливание может быть выполнено одним из следующих способов:

- применение поперечного армирования;

- увеличение толщины ростверка;

- увеличение класса бетона по прочности.

Недостаток несущей способности составляет 18,1 %. Несущая способность минимального расчетного поперечного армирования (п. 3.42 норм /6/) должно составлять не менее 50 % несущей способности бетонного сечения. В связи с этим способ повышения несущей способности ростверка на продавливание за счет применения поперчного армирования следует признать экономически нецелесообразным.

Принимаем толщину ростверка 0,7 м. Переопределяем величину c_min:

Поскольку c < c_min, в качестве расчетного значения принимаем c = 0,26 м.

Проверяем несущую способность ростверка на продавливание:

Условие прочности ростверка на продавливание выполнено. Корректируем по результатам расчета опалубочный чертеж фундамента ФС1 (рис. 7).

Вставить рис. 7, чертеж ФС1, окончательный вариант

Расчет на изгиб.

Нижнюю продольную арматуру в ростверке подбираем из расчета на изгиб нормального сечения по грани колонны. Отпор P со стороны сваи равен нагрузке на сваю и составляет 1256,6 кН. Плечо приложения силы l измеряется от оси сваи до грани колонны и составляет 0,4 м. Изгибающий момент в расчетном сечении будет равен:

Находим предварительное сечение продольной арматуры:

Принимаем 4 Ф 28А-III, A_s = 0,002463 м² или 24,63 см². Проверяем достаточность принятого армирования по нормам /6/:

Принятое армирование является достаточным.

Верхнюю продольную арматуру определяем из расчета на изгиб нормального сечения ростверка по грани колонны при действии изгибающего момента, передавемого колонной на ростверк, М = 179,0 кНм. При этом ростверк рассматривается как балка, свободно опертая на сваи и загруженная расчетным изгибающим моментом в центре пролета. Определяем по правилам строительной механики изгибающий момент в расчетном сечении ростварка:

где x_i – расстояние от оси сваи до центра колонны или ростверка; l_c - размер поперечного сечения колонны.

Находим предварительное сечение продольной арматуры:

Минимальное сечение растянутой арматуры по таб. 38 норм /6/ составляет 0,05 % от площади поперечного сечения b∙h₀ или 0,0002925 м².

Принимаем 4 Ф 10А-III, A_s = 0,000314 м² или 3,14 см². Проверяем достаточность принятого армирования по нормам /6/:

Принятое армирование является достаточным и удовлетворяет требованиям норм /6/ по минимальному армированию.

Поперечное армирование принимаем конструктивно с учетом требований п. 5.29 норм /6/ в виде замкнутых хомутов 4 Ф 6А-I, устанавливаемых с шагом 200 мм.

Дата добавления: 2015-07-16