4.6.7.3. Расчет прочности подколонника по наклонным сечениям

Расчет прочности подколонника по наклонным сечениям сводится к определению требуемой площади поперечной арматуры . Для этого, в зависимости от значения расчетного эксцентриситета e₀, в сечениях III-III или IV-IV определяем соответствующие значения изгибающих моментов М_А или М_В (рис. 4.11).

Так как^ h_c/6 = 0,05 м < e₀ = 0,075 м < 0,5h_c = 0,15 м, расчёт ведём по наклонному сечению IV-IV, проходящему через точку В: Значение изгибающего момента в этой точке будет определяться по формуле^

M_B = M_I + Qh_сf – 0,7e₀ = 72,0 – 0,70,075 = 71,95 кНм. Тогда

Рис. 4.11. К расчету поперечной арматуры подколонника

= 0,000202 м² = 2,02 см²,

где R_s – расчётное сопротивление арматуры растяжению, определяем по прил. 5 [14], для поперечной арматуры кл. A-III R_sw = 285 МПа; – сумма расстояний от каждого ряда поперечной арматуры до нижней грани колонны (учитываем только ряды поперечной арматуры, расположенные выше нижней грани колонны) (рис. 4.11); = z₁ + z₂ + z₃ + z₄ + z₅ = 0,05 + 0,15 + 0,25 + 0,35 + 0,45 = 1,25 м; S_w – шаг поперечной арматуры, принимается исходя из следующих условий: S_w  h_cf /4 = 500/4 = 125 мм и S_w  200 мм, где h_cf – высота стакана. Принимаем S_w = 100 мм.

Деля на число стержней сетки, воспринимающих растягивающие усилия от изгибающего момента, получаем требуемую площадь одного стержня, по которой, используя сортамент арматуры по прил. 6 [14] или прил. 9 настоящего учебного пособия, подбираем диаметр одного стержня (рис. 4.12). 0,505 см², что соответствует 10 (A_sw = 0,785 см²). Здесь n – количество стержней, n = 4 шт. Схема армирования подколонника арматурной сеткой С-2 представлена на рис. 4.13.

Рис. 4.12. Арматурная сетка С-2

Рис. 4.13. Схема армирования подколонника арматурной сеткой С-2

5. Расчет свайного фундамента

5.1. Общие положения

1. Глубина заложения подошвы ростверка свайного фундамента принимается такой же, как в случае фундамента мелкого заложения в сечении I-I (А-7), т.е. d = 3,65 м (см. п.4.3).

2. Принимаем, что ростверк свайного фундамента выполняется из монолитного железобетона кл. В20^. Толщину защитного слоя бетона свайного фундамента принимаем a_s = 40 мм. Принимаем кустовой отдельно стоящий тип свайного фундамента.

3. Вследствие того, что верхний слой грунта (ИГЭ-1), в котором располагается ростверк свайного фундамента, является просадочным, и сжимаемая нагрузка приложена с эксцентриситетом, принимаем сопряжение свай с ростверком жестким, т.е. не менее чем на 0,3 м свая должна заделываться в ростверк. Тогда высота плитной части ростверка свайного фундамента по конструктивным соображениям определяется по формуле:

h_p = h_min + 0,25 = 0,3 + 0,25 = 0,55 м,

где h_min – минимальная глубина заделки сваи в ростверк^, h_min = 0,3 м. Высоту ростверка принимаем кратно 0,15 м, т.е. h_p = 0,6 м. Причем глубину заделки неразбитой части сваи в ростверк принимаем равной 0,1 м.

4. За опорный слой принимаем ИГЭ-3 – песок средней крупности, средней плотности, влажный, непросадочный, R₀ = 400 кПа и E₀ = 30 кПа. В этот слой минимальная глубина погружения сваи должна быть не менее 0,5 м. Тогда предварительная длина сваи должна составлять (рис. 5.1):

h_з + h_2/1 + h₂ + h_min = 0,3 + 0,35 + 2,0 + 0,5 = 3,15 м,

где h_з – глубина (высота) заделки сваи в ростверк свайного фундамента; h_2/1 – расстояние от подошвы свайного ростверка до подошвы первого слоя грунта; h₂ – мощность второго слоя грунта (ИГЭ-2); h_min – минимальная глубина погружения сваи в несущий слой грунта (ИГЭ-3).

5. По прил. 10 настоящего учебного пособия определяем вид и тип сваи, а так же её размеры – длину и поперечное сечение^. Для заданных грунтовых условий строительной площадки назначаем готовую забивную железобетонную сваю марки С 4-30 длиной призматической части L_св = 4,0 м, с размером стороны квадратного поперечного сечения b = 0,3 м, длиной острия l_о = 0,25 м. Расчетная глубина заложения одиночной висячей сваи принимаем равной

d + h_2/1 + h₂ + l_о + h_3/1 = 3,65 + 0,35 + 2,0 + 0,25 + 1,1= 7,35 м,

где h_3/1 – глубина погружения сваи в несущий слой грунта, h_3/1 = 1,1.

Принимаем, что свая погружается с помощью забивки дизель-молотом^.