3.4. Приведение нагрузок к подошве ростверка

Нагрузка от ростверка N_P составит:

N_P =1,1*b_pl_pd_pγ_mt ,

где b_P и l_P - размеры ростверка в плане

d_P – глубина заложения ростверка, м;

γ_mt - среднее значение его удельного веса и грунта при плитном ростверке равно 20 кН/м³.

N_P =1,1*1,5*1,5*1,8*20=89,1 кН

N’=N_K+N_СТ+N_P

M’=M_K+ Q_K(d_P-0,15) -N_СТ *a

Q’=Q_K

Для первой комбинации:

N’=950+180+89,1=1219,1 кН

M’=60+ 30(1,8-0,15) -180 *0,45=28,5 кН*м

Q’=30кН

Для второй комбинации:

N’=900+180+89,1=1169,1 кН

M’=-65- 35(1,8-0,15) -180 *0,45=-203,75 кН*м

Q’=-35кН

3.5. Определение нагрузок на каждую сваю

;

где N’, M’, Q’ – расчетные усилия в неблагоприятных сочетаниях и комбинациях

n – число свай в фундаменте

x – расстояние в плоскости действия момента от главной оси куста до сваи, усилие в которой определяется

x_i – расстояние от главной оси до каждой из свай

Знак «+» и «-» зависят от направления действия момента и стороны свайного куста.

17

Рисунок 4. План свайного куста

Таблица 6-нагрузки, передаваемые на сваи

Комбинация	№ сваи	Нагрузки, кН
		Nсв	Qсв
I	1,2 3,4	309,13 340,73	7,5 7,5
II	1,2 3,4	425,6 198,51	-8,75 -8,75

Максимальная допустимая нагрузка из двух комбинаций N_свmaх= 425,6кН.

N_C≤1,2*F_d/γ_k; 425,6 ≤456,5 кН. Условие выполняется.

3.6. Расчет свай на горизонтальную нагрузку

В непучинистых грунтах при свободном опирании свай с ростверком необходима проверка свай по деформациям на действие горизонтальных нагрузок.

Определение перемещения :

Коэффициент пропорциональности K для супесей с I_L<0, K=6000 кН/м⁴

При длине сваи 7м и более и коэффициенте пропорциональности К=6000, горизонтальное перемещение =0,5мм (от действия единичной горизонтальной нагрузки Q_св=1кН )

= * Q_св= 0,5*8,75=4,375мм

Принимаем гибкое сопряжение сваи с ростверком

Проверка прочности сваи:

При длине сваи 7м и более и коэффициенте пропорциональности К=6000, значение максимального момента M_Н=1,5кН*м (от действия единичной нагрузки Q_св=1кН)

M_СВ= M_Н* Q_св=1,5*8,75=13,125 кН*м

Для сваи длиной 8м - арматура 4d12АI, бетон B20.

18

Прочность достаточна (определена по рис.11[2])

3.7. Конструирование ростверка

Сечение колонны 400х400мм ;

Размер подколонника 900х900мм ;

Высота стакана 900мм.

b = 1,5м, = 1,5 м с A = 2,25 м²;

Р исунок 5. Ростверк

19

3.8. 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 не оказались сваи, то принимаем C₁ и C₂ =0,4h_op

,

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

20

Для первой комбинации:

N=950+180=1130 кН

M=60-180 *0,45=-21 кН*м

Для второй комбинации:

N=900+180=1080 кН

M=-65 -180 *0,45=-146 кН*м

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

№ сваи	Усилия, кН
	По I комбинации	По II комбинации
1,2	314,33	371,23
3,4	290,93	209,03

Принимаем для расчета продавливающую силу по второй комбинации как большую:

F=2*(2*371,23)=1484,92 кН

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

h_оp=1,65-0,9-0,05=0,7м – 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*(0.4+0.4)*0.85=1,36 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= 0,28м;

с₂= 0,28м

21

с₂ – принимаем 0,4h_op=0,28м

3696, условие выполняется.