5.6. Расчет тела ростверка свайного фундамента

5.6.1. Расчет прочности ростверка на продавливание колонной

Расчет прочности плитной части внецентренно нагруженного ростверка на продавливание колонной заключается в проверке следующего условия:

N  [₁(b_c + c₂) + ₂(h_c + c₁)]h₁R_bt,

где N = 2N_pi – расчетная величина продавливающей силы, равная сумме расчетных усилий, передаваемых на сваи, расположенные с одной стороны от оси колонны в наиболее нагруженной части ростверка, 2N_pi = 2(2264,0) = 1056,0 кН; N_pi – расчетное усилие в сваях от нагрузок на уровне верха ростверка, определяется по формуле

Сечение I – I (A-7)

Рис. 5.3. К расчету осадки свайного фундамента СФ-1 в сечении I-I (А-7): DL – отметка планировки; NL – отметка природного рельефа; FL_р – отметка подошвы ростверка; FL_у.ф. – отметка подошвы условного фундамента; WL – уровень подземных вод; BC – нижняя граница сжимаемой толщи; H_c – толщина сжимаемой толщи; d₁ – глубина заложения фундамента от уровня планировки; b_f – ширина фундамента; эп._zg и эп.0,2_zg – соответственно, основная и вспомогательная эпюры вертикальных напряжений от собственного веса грунта; эп._zp – эпюра дополнительного вертикального напряжения от подошвы фундамента

240,0 + 24 = 264,0 кН,

здесь n – количество свай, n = 4 шт; l_i – расстояние от центра тяжести свайного поля до оси сваи, l_i = 0,75 м (рис. 5.4); b_c и h_c – размеры поперечного сечения колонны у нижнего торца, b_c = h_c = 0,3 м; с₁ и с₂ – расстояние от плоскости грани колонны до плоскости ближайшей грани сваи (рис. 5.4), с₁ = 0,45 м и с₂ = 0,45 м; ₁ и ₂ – коэффициенты, принимаемые по табл. 9.8 [13] в зависимости от величины коэффициентов k₁ = с₁/h₁ и k₂ = с₂/h₁; h₁ – рабочая высота сечения ростверка, h₁ = h_p – a_s = 0,6 – 0,04 = 0,56 м; R_bt – расчетное сопротивление бетона растяжению, для тяжелого бетона кл. В20 R_bt = 0,9 МПа. Т.к. k₁ = с₁/h₁ = 0,45/0,56 = 0,8 и k₂ = с₂/h₁ = 0,45/0,56 = = 0,8, поэтому ₁ = ₂ = 2,4. Тогда

N = 1056,0 кН < [2,4(0,3 + 0,45) + 2,4(0,3 + 0,45)]0,56900 =

= 1814,4 кН.

Условие выполняется, следовательно, продавливания плитной части ростверка не произойдет.

5.6.2. Расчет прочности ростверка на продавливание угловой сваей

Расчет прочности плитной части ростверка на продавливание угловой сваей (рис. 5.3) заключается в проверке следующего условия^:

,

где N_p – расчетное усилие в угловой свае (максимально нагруженной), с учетом действия моментов в двух направлениях, определяется по формуле

240,0 + 24 = 264,0 кН,

здесь n – количество свай, n = 4 шт; l_i,max – расстояние от центра тяжести свайного поля до оси наиболее удаленной сваи, l_i,max = 0,75 м (рис. 5.4); b₀₁ и b₀₂ – расстояния от внутренних граней угловой сваи до наружных граней ростверка (рис. 5.4), b₀₁ = 0,45 м и b₀₂ = 0,45 м; c₀₁ и c₀₂ – расстояния от плоскости внутренних граней сваи до ближайшей грани подколонника или ступеней ростверка, c₀₁ = 0,15 м и c₀₂ = 0,15 м; R_bt – расчетное сопротивление бетона растяжению, для тяжелого бетона кл. В20 R_bt = 0,9 МПа; ₁ и ₂ – коэффициенты, принимаемые по табл. 9.9 [13] в зависимости от величины коэффициентов k₀₁ = с₀₁/h₀₁ и k₀₂ = с₀₂/h₀₁; h₀₁ – рабочая высота нижней ступени (расстояние до верха свай), h₀₁ = 0,3 м. Так как. k₀₁ = с₀₁/h₀₁ = = 0,15/0,3 = 0,5 и k₀₂ = с₀₂/h₀₁ = 0,15/0,3 = 0,5, поэтому ₁ = ₂ = 0,76. Тогда,

N_p = 264,0 кН >

= 215,46 кН.

Условие выполняется, следовательно, высота плитной части ростверка не достаточна. Принимаем решение увеличить высоту плитной части ростверка, принимая равной h_p = 0,75 м. Тогда рабочая высота плитной части ростверка h₀₁ = h_p – a_s = 0,75 – 0,3 = 0,45 м;

N_p = 264,0 кН >

= 323,19 кН.

Условие выполняется, следовательно, высота плитной части ростверка достаточна.