Ростверк фундамента ФС2.

Расчет на продавливание.

Поскольку ростверк является высоким, отпор грунта под его подошвой при расчете на продавливание не учитывается. Анализ опалубочного чертежа фундамента СВ2 (рис. 4) приводит к выводу, что рассчитываемый ростверк является плитным. В плитном ростверке пирамида продавливания имеет верхнее основание, совподающее с опорным сечением колонны, и нижнее основание в форме прямоугольника, углы которого совпадают с внутренними углами поперечных сечений свай. Расчеты на продавливание выполняются по формуле (107) норм /6/:

где N – максимальная нагрузка от колонны на ростверк, равная 3412,7 кН; α - коэффициент, принимаемый для тяжелого бетона равным 1,0; u_m – среднеарифметическое значение периметров верхнего и нижнего оснований пирамиды продавливания; 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 боковые грани пирамиды продавливания наклонены к горизонтали на угол, больший 45⁰. При этом проекция высоты боковой грани на горизонтальную плоскость с = 0,1 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 = 0,22 м.

Вычисляем среднеарифметическое значение периметров оснований пирамиды продавливания:

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 увеличение толщины ростверка.

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 ФС2 (рис. 8).

Вставить рис. 8, чертеж ФС2, окончательный вариант

Расчет на изгиб.

Применяем для расчета пространственного ростверка упрощенную схему, в соответствии с которой он рассчитывается по балочной схеме в двух направлениях. Поскольку ростверк симметричен по геометрии и нагрузкам, расчет выполняем в одном направлении, а результаты этого расчета распространяем на оба направления. Нижнюю продольную арматуру в ростверке подбираем из расчета на изгиб нормального сечения по грани колонны. Отпор P со стороны свай равен сумме нагрузок на сваи, расположенные по одну сторону от колонны, и составляет 899,1∙2 = 1798,2 кН. Плечо приложения силы l измеряется от оси сваи до грани колонны и составляет в соответствии с опалубочным чартежом (рис. 8) 0,25 м. Изгибающий момент в расчетном сечении будет равен:

Находим предварительное сечение продольной арматуры:

Принимаем 7 Ф 20А-III, A_s = 0,002199 м² или 21,99 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 = 82,7 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:

Находим предварительное сечение продольной арматуры:

Минимальное сечение растянутой арматуры по таб. 38 норм /6/ составляет 0,05 % от площади поперечного сечения b∙h₀ или 0,000585 м².

Принимаем 8 Ф 10А-III, A_s = 0,000628 м² или 6,28 см². Проверяем достаточность принятого армирования по нормам /6/:

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

Поперечное армирование принимаем по технологическим соображениям для фиксации в проектном положении продольной арматуры. Применяем отдельные стержни Ф 10А-I, устанавливаемые с шагом в продольном и поперечном направлении 600 мм (по 4 стержня в каждом продольном и поперечном ряду).

Окончательно принимаем:

- нижняя продольная арматура в виде сетки Ф 20А-III по 7 стержней в каждом направлении;

- верхняя продольная арматура в виде сетки Ф 10А-III по 8 стержней в каждом направлении.

Рекомендуется 7 стержней верхней сетки разместить по аналогии с нижней арматурной сеткой, а 8-й стержень установить как спаренный в центре сечения. Это позволит систематизировать установку поперечной арматуры, стержни которой будут размещаться в узлах сеток и крепиться к продольной арматуре на сварке.

18.Анкеровка арматуры колонн

По проектному заданию в колонне применена арматура периодического профиля класса А-III с максимальным диаметром 25 мм. Вычисляем длину зоны анкеровки по формуле (186) норм /6/:

где входящие в формулу коэффициенты принимаются по таб. 37 норм /6/, а расчетное сопротивление бетона берется без учета коэффициента γ_b2. Поскольку расчетная длина анкеровки арматуры превышает h₀ = 650 мм, требуется применение конструктивных мероприятий по обеспечению надежной анкеровки рабочей арматуры колонн в ростверке. Рекомендуется применить анкер в виде поперечного стержня (коротыша) диаметром 16 мм, который привариваетсы к рабочей арматуре на расстоянии 100 мм от конца, заделанного в ростверке (тип анкеровки № 5 по таб. 9 Рекомендаций /27/). При использовании такой анкеровки вводится понижающий коэффициент на расчетную длину анкеровки, равный 0,7. При этом получаем:

Надежность анкеровки рабочей арматуры колонны в ростверке обеспечена.

Дата добавления: 2015-07-16