1.11 Определение ширины раскрытия трещин

Нагрузка, передаваемая на ростверк, является длительной, трещины допускаются (3 категория), нет грунтовых вод, следовательно, допускается раскрытие трещин до 0,3 мм. Ширина раскрытия трещин определяется по формуле:

где - коэффициент, принимаемый при учете кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок;

-коэффициент, зависящий от вида и профиля продольной растянутой арматуры (для периодического профиля =1);

-коэффициент армирования,

- коэффициент, учитывающий отрицательное влияние длительно действующей нагрузки.

;

-напряжения в арматуре в эксплуатационный период,

-модуль упругости арматуры;

d=8 мм- диаметр арматуры.

Окончательно принимаем получаем 138 А 400, шаг 200 мм.

1.12 Определение максимального момента при образовании трещин

Следовательно, трещины в растянутой зоне от эксплуатационных нагрузок не образуются.

1.13 Расчет свай по материалу

Грунт неоднородный – торф,глина.

В расчетной схеме изгибающим моментом и поперечной силой можно пренебречь, так как изгибающий момент слишком мал, а сдвига не будет, потому что стена в грунте создает ядро жесткости.

,где l₀=2,4 м – свободная длина (торф).

- коэффициент деформации(м^-1),

Где k – коэффициент жесткости основания, в зависимости от типа грунта, окружающего сваю. В случае неоднородного грунта берется усредненное значение для глин и суглинков тугопластичных и полутвердых (0≤I_L≤0,75) k соответственно находится в диапазоне 12000-18000 кН/м⁴. В нашем случае для глины полутвердой I_L=0,25 k=14400Кн/м⁴

Е=0,85х30000х10³=25,5*10⁶ кН/м² – модуль упругости материала сваи

- момент инерции прямоугольного поперечного сечения сваи;

b_p – условная ширина сваи, м, принимаемая равной

d – сторона квадратного сечения свай в плоскости, перпендикулярной действию нагрузки.

- коэффициент условий работы при учете развития только первой стадии напряженно-деформированного состояния системы «свая-грунт»;

Тогда м^-1,

,следовательно, элемент рассчитывается как центрально сжатый.

Центрально-нагруженный элемент проверяется по формуле:

m=1 – коэффициент условия работы

- коэффициент,учитывающий длительность загружения, гибкость и характер армирования элемента.

Необходимо найти площадь сечения арматуры:

Где - определяется по таблице, при

Следовательно, по расчету требуется арматура. Принимаем 4Ø36 А400.40,72 см²

1.14 Проектирование свайного поля под колонны каркаса здания

Кусты свайного поля целесообразно размещать непосредственно под колонну. В этом случае плита ростверка объединяет все сваи свайного поля, обеспечивает совместную работу не только свай в границах каждого куста, но и всех кустов, связанных этой плитой.

Расчетная модель для плиты ростверка выстраивается следующим образом: вокруг каждого куста выделяется условно ростверк по геометрическим размерам в плане эквивалентный ростверку отдельно стоящему. Затем эти ростверки объединяются в ростверковые ленты по двум направлениям плана плиты. Таким образом, получается система перекрестных лент, каждая из которых в плоскости своего изгиба можно рассматривать в ростверковом отношении как неразрезную многопролетную балку, которая регулярно чередуется загруженными пролетами с незагруженными.

Для оценки напряженного состояния каждой ленты (балки) в плоскости ее изгиба достаточно выделить элемент – загруженный пролет, установив на его опорах граничные условия, которые учитывают неразрывную связь этого пролета с остальной лентой этой балки.

Ni – сумма реактивного отпора свай, вызывающий изгиб выделенного пролета (или условного ростверка в плоскости ZOX)

Схема В) допускает податливость опорных защемлении, свойственную опорным сечениям неразрезной балки.

Расчет каждого загруженного пролета целесообразно вести методом предельного равновесия. При симметричном загружении уравнение равновесий для схем В), B1) записывается следующим образом:

Целесообразно принимать равномоментную схему загружения, тогда:

Для крайнего пролета расчетная схема Б), Б1). Расчет по схеме Б), Б1) и В), B1) можно рассчитать в упругой плоскости, а затем корректировать значения расчетных моментов, стремясь к наиболее оптимальной схеме армирования ростверковой плиты.

Расчет свайного поля на продавливание колонны стоящими сваями, на поперечную силу, на смятие плиты по стыку со сваей допустимо свести к расчету условного ростверка на все эти воздействия как ростверка отдельно стоящего.

Армирование ростверка плиты производят с учетом эпюры моментов ростверковых лент. Следуя эпюре моментов, мы должны по нижней грани ростверковой плиты обязательно поставить арматуру в пределах условных ростверков, заводя эту арматуру за грани условных ростверков не меньше, чем на длину анкеровки.

По верхней грани ростверковой плиты в пределах границы ростверковых лент, мы укладываем арматуру, стыкуя ее при необходимости в середине расчетных пролетов.

Для определения нагрузок, действующих в ростверковой плите целесообразно начать расчет с центральной балки:

2*859=1718 кН

, следовательно:

Но так как концы балки приняты жестко заделанными, то эпюра моментов сдвигается вверх наполовину значения М=Мmax/2= 321кНм:

, следовательно:

Расчетная схема и эпюра моментов ростверковой ленты