8. Расчет железобетонных монолитных ростверков по прочности

Расчет ростверков производится по первому предельному состоянию на основное, дополнительное и особое сочетание расчетных нагрузок и, в необхо­димых случаях, - по второму предельному состоянию (раскрытие трещин).

Ниже приводятся формулы для расчетов наиболее часто встречающихся конструкций ростверков, а именно ростверков под колонны .

Расчет ростверков под колонны по первому предельному состоянию заключается в проверке прочности ростверка на продавливание колонной, на продавливание угловой сваей; по поперечной силе на наклонных сечениях; на местное смятие под торцами колонн; на изгиб ростверка.

Расчет ростверка на продавливание колонной

Расчетная схема работы ростверка на продавливание колонной зависит от вида соединения ростверка с колонной. Проверка ростверка на продавлива­ние центрально - нагруженной колонной производится из условия:

где N - расчетная продавливающая сила (кН), равная сумме реакций всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;

b_k, d_k - размеры поперечного сечения колонны у нижнего торца, м;

с₂, c₁ - расстояние от плоскости грани колонны до плоскости ближайшей грани сваи, м;

a₁, a₂ -коэффициенты, принимаемые в зависимости от величины коэффициен­тов k₁ =c₁/h₁ и k₂ =c₂/h₂

h₁- рабочая высота сечения ростверка;

R_bt - расчетное сопротивление бетона растяжению, кПа;

Расчет на продавливание внецентренно-нагруженных ростверков произ­водится по той же формуле, но при этом расчетная величина продавливающей силы принимается равной P=2N_{i max} , где - сумма реакций всех свай,расположенных с одной стороны от оси колонны в наиболее нагруженной части ростверка.

Расчет ростверка на продавливание угловой сваей

Проверка прочности ростверка на продавливание угловой сваей произ­водится согласно условию:

где N_y - реакция от угловой сваи (максимально нагруженной), кН, с учетом мо­ментов в двух направлениях;

b₀₂ и b₀₁ - расстояния от внутренних граней угловой сваи до наружных граней ростверка, м;

с_О2 и с_О1 - расстояния от плоскости внутренних граней сваи до ближайшей грани подколонника или ступеней ростверка, м;

h₀₁ - высота нижней ступени от верха свай, м;

и- безразмерные коэффициенты, принимаемые в зависимости от величи­ны коэффициентов k₀₁=c₀₁/h₀₁ и k₀₂=c₀₂/h₀₁

R_bt - расчетное сопротивление бетона растяжению, кПа.

Расчет ростверка по поперечной силе

Проверка прочности наклонных сечений ростверка по поперечной силе производится по формуле:

Q m b h₀ R_bt,

где Q= -сумма реакций всех свай, находящимися за пределами наклонного сечения, кН;

b - ширина подошвы ростверка, м;

h₀ - рабочая высота в рассматриваемом сечении ростверка, м;

т - коэффициент, принимаемый в зависимости от отношения c/h₀ (с- длина проекции наклонного сечения (м), принимаемая равной расстоянию от плоско­сти внутренних граней свай до ближайшей грани подколонника или ступени ростверка.

Расчет ростверка на местное сжатие под торцами сборных железобетонных колонн

Проверка прочности ростверка на местное сжатие (смятие) под торцами сборных железобетонных колонн производится по условию:

N₁< 1,5 R_bF,

где N₁ - расчетная нормальная сила в сечении колонны, кН;

R_b - расчетное сопротивление бетона ростверка, кПа;

F - площадь сечения колонны, м².

При проверке прочности ростверка на изгиб и прочности стакана рост­верка производится подбор сечения арматуры ростверка.

Расчет монолитных ростверков под стены зданий производится как для многопролетной балки, опирающейся на сваи-опоры.

Для расчета таких ростверков используется метод расчета рандбалок Б.И. Жемочкина. Ростверк рассматривается как балка на упругом основании (стене), находящаяся под действием сосредоточенных сил (реакций свай). Эпю­ры реакций стены имеют вид треугольников с наибольшими ординатами у опор.