8072

= 1 = 472,910,65 = 727,55 кН

1 – площадь смятия; соответствует площади поперечного сечения сваи

– 0,09 м²;

– коэффициент; при равномерном распределении нагрузки Ψ = 1;в ос - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле

, = = 1 1,54 8500 = 13090 кПа

Здесь = 1,0 для бетона класса ниже 25;

– расчетная площадь смятия; при наличии нескольких нагрузок от свай расчетные площади ограничиваются линиями, проходящими через середину расстояний между точками приложения двух соседних нагрузок –

0,65 • 0,5 = 0,33м

= 8500 кПа – для бетона класса В15 (таблица 6 приложения).

Подставляем полученные значения в исходную формулу

= 727,55 ≤ в ос 1 = 1 13090 0,09 = 1178,1 кН

-прочность ростверка на смятие достаточна (дополнительного

поперечного армирования не требуется).

Сечение 2-2 и 4-4

Требуется произвести расчет и конструирование ростверка свайного фундамента под стену здания. Ростверк монолитный железобетонный шириной в = 1,21 м и высотой h = 0,5 м. на ростверк опирается фундаментная стенка из блоков ФБС.24.4.6-Т, ФБС.12.4.6-Т и ФБС.9.4.6-Т; ширина стенки вст = 40 см. Класс бетона ростверка В15 и стеновых блоков В7,5. Сваи сечением 30 х 30 см (d = 0,3 м) с шахматным расположением с расстоянием между осями свай а = 0,55 м. Расчетная нагрузка от стены составляет n = 565,28 кН/м (в расчетах n = q).

а) Определение усилий в ростверке:

Нагрузка от вышележащей кладки передается на ростверк по треугольной эпюре с максимальной ординатой над осью свай (рис.5.3). Длина полуоснования эпюры нагрузки определяется по формуле:

где – модуль упругости бетона ростверка, принимается по табл. 1 приложения;

11

– момент инерции ростверка, определяется

- упругая характеристика кладки, принимается по таблице 2 приложения; для кладки из блоков на растворе М25, принимается α = 1500;

– коэффициент, принимаемый по таблице 4 приложения; для кладки из блоков k = 2;

– расчетное сопротивление сжатию кладки по таблице 3 приложения; с учетом коэффициента I ([8] п. 6.4) определяется:

= 1,1 2600 = 2860 кПа

Величина ординаты эпюры нагрузки над гранью сваи определяется по формуле:

0 = = 565,28 0,26 = 104,98 кН1,40

где – расчетный пролет, принимаемый

= 1,05 = 1,05 0,25 = 0,26 м L – расстояние между сваями в свету;

= − = 0,55 − 0,3 = 0,25 м

Так как выполняется условие

> т.е. 1,40 м > 0,25 м

то расчетная схема к определению усилий в ростверке свайного фундамента будет соответствовать схеме, представленной на рис 5.3.

Если условие > не выполняется, то расчетную схему к определению усилий требуется смотреть по таблице 1 [11]

Для этой схемы расчетные моменты на опоре Моп и в середине пролета Мпр определяются

12

Поперечная сила в ростверке на грани сваи определяется по формуле:

= = − 565,28 0,26 = 73,49 кН 2 2

б) Расчет продольной арматуры:

По найденным значениям изгибающих моментов определяем необходимую площадь сечения продольной арматуры ростверка. При заданном классе бетона ростверка В15 и арматуре из стали класса А400 (Rs по таблице 5 приложения), принимая рабочую высоту ростверка ho = 0,5 – 0,07 = 0,43 м, площадь арматуры определится: на опоре

Принимается одинаковое армирование на опоре и в пролете –

8 ø12 А400 с А = 905 мм2 (см рис 5.4.)

Фактический процент армирования равен:

905 1210 430 100 = 0,17% > = 0,1%

13

в) Расчет поперечной арматуры:

Проверяется условие:

если ≤ в3 в 0 то хомуты не надо рассчитывать, т.к. вся поперечная сила воспринимается бетоном, где в3 = 0,6 (тяжелый бетон);

= 750 кПа (таблица 6 приложения) для В15 с учетом в2 = 1;

в = 1,21 м; 0 = 0,43 м.

= 73,49 кН < в3 в 0 = 0,6 750 1,21 0,43 = 234,14 кН.

Следовательно, расчет на действие поперечной силы не производится.

Принимаем конструктивно поперечную арматуру из стержней ø6 А400 с расстоянием между стержнями 150 мм.

г) Расчет на местное сжатие

При расчете на местное сжатие (смятие) ростверка без поперечного армирования от действия сваи должно удовлетворяться условие

≤ в ос 1

где – сжимающая сила от местной нагрузки (соответствует нагрузке на сваю)

= 1 = 565,280,55 = 1027,78 кН

1 – площадь смятия; соответствует площади поперечного сечения сваи

– 0,09 м²;

– коэффициент; при равномерном распределении нагрузки Ψ = 1;в ос - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле

, = = 1 1,46 8500 = 12410 кПа

Здесь = 1,0 для бетона класса ниже 25;

– расчетная площадь смятия; при наличии нескольких нагрузок от свай расчетные площади ограничиваются линиями, проходящими через середину расстояний между точками приложения двух соседних нагрузок –

0,55 • 0,5 = 0,28м

= 8500 кПа – для бетона класса В15 (таблица 6 приложения).

Подставляем полученные значения в исходную формулу

= 1027,78 кН ≤ в ос 1 = 1 12410 0,09 = 1116,9 кН

-прочность ростверка на смятие достаточна (дополнительного

поперечного армирования не требуется).

Сечение 3-3

Требуется произвести расчет и конструирование ростверка свайного фундамента под стену здания. Ростверк монолитный железобетонный шириной в = 0,6 м и высотой h = 0,5 м. на ростверк опирается фундаментная стенка из

14

блоков ФБС.24.6.6-Т, ФБС.12.6.6-Т и ФБС.9.6.6-Т; ширина стенки вст = 60 см. Класс бетона ростверка В15 и стеновых блоков В7,5. Сваи сечением 30 х 30 см (d = 0,3 м) с однорядным расположением с расстоянием между осями свай а = 1,0 м. Расчетная нагрузка от стены составляет n = 318,77 кН/м (в расчетах n = q).

а) Определение усилий в ростверке:

Нагрузка от вышележащей кладки передается на ростверк по треугольной эпюре с максимальной ординатой над осью свай (рис.5.5). Длина полуоснования эпюры нагрузки определяется по формуле:

где - модуль упругости бетона ростверка, принимается по табл. 1 приложения;

– момент инерции ростверка, определяется

- упругая характеристика кладки, принимается по таблице 2 приложения; для кладки из блоков на растворе М25, принимается α = 1500;

– коэффициент, принимаемый по таблице 4 приложения; для кладки из блоков k = 2;

– расчетное сопротивление сжатию кладки по таблице 3 приложения; с учетом коэффициента I ([8] п. 6.4) определяется:

= 1,1 2600 = 2860 кПа

Величина ординаты эпюры нагрузки над гранью сваи определяется по формуле:

0 = = 318,77 0,74 = 243,19 кН0,97

где – расчетный пролет, принимаемый

= 1,05 = 1,05 0,7 = 0,74 м L – расстояние между сваями в свету;

= − = 1,0 − 0,3 = 0,7 м

Так как выполняется условие

> т.е. 0,97 м > 0,7 м

то расчетная схема к определению усилий в ростверке свайного фундамента будет соответствовать схеме, представленной на рис 5.5.

Если условие > не выполняется, то расчетную схему к определению усилий требуется смотреть по таблице 1 [11]

15

Для этой схемы расчетные моменты на опоре Моп и в середине пролета Мпр определяются

Поперечная сила в ростверке на грани сваи определяется по формуле:

= = − 318,77 0,74 = 117,94 кН 2 2

б) Расчет продольной арматуры:

По найденным значениям изгибающих моментов определяем необходимую площадь сечения продольной арматуры ростверка. При заданном классе бетона ростверка В15 и арматуре из стали класса А400 (Rs по таблице 5 приложения), принимая рабочую высоту ростверка ho = 0,5 – 0,07 = 0,43 м, площадь арматуры определится: на опоре

ξ = 1 − √1 − 2 = 1 − √1 − 2 ∙ 0,008 = 0,008.

16

Принимается одинаковое армирование на опоре и в пролете –

5 ø12 А400 с А = 565 мм2 (см рис 5.6.)

Фактический процент армирования равен:

565 600 430 100 = 0,22% > = 0,1%

в) Расчет поперечной арматуры:

Проверяется условие:

если ≤ в3 в 0 то хомуты не надо рассчитывать, т.к. вся поперечная сила воспринимается бетоном, где в3 = 0,6 (тяжелый бетон);

= 750 кПа (таблица 6 приложения) для В15 с учетом в2 = 1;

в = 0,6 м; 0 = 0,43 м.

= 117,94 кН > в3 в 0 = 0,6 750 0,6 0,43 = 116,1 кН.

Следовательно, расчет хомутов необходим.

Принимаем шаг хомутов S = 0,15 м, задаемся диаметром хомутов – 6 мм и их числом сечении – n = 4.

17

Тогда = 4 28,3 = 113,2 мм2 (28,3 мм2 − расчетная площадь поперечного сечения в мм2 1 стержня диаметром 6 мм).

в1 = 1 − = 1 − 0,01 8,5 = 0,915= 8,5 МПа для бетона класса В15 (таблица 6 приложения).

= 0,01 – для тяжелого бетона.

Тогда = 117,94 кН ≤ 0,3 1,055 0,915 8500 0,6 0,43 = 635,09 кН.

Следовательно, прочность бетона сжатой зоны между наклонными трещинами достаточна.

Определяется погонное усилие, приходящееся на хомуты и шаг хомутов.

Усилие в хомутах на единицу длины элемента определится

Где – расчетное сопротивление хомутов класса по таблице 7 приложения. Принимаем шаг хомутов S = 14 см.

Армирование ростверка показано на рис. 5.6.

г) Расчет на местное сжатие

При расчете на местное сжатие (смятие) ростверка без поперечного армирования от действия сваи должно удовлетворяться условие

≤ в ос 1

где – сжимающая сила от местной нагрузки (соответствует нагрузке на сваю)

= 1 = 318,771,0 = 318,77 кН

1 – площадь смятия; соответствует площади поперечного сечения сваи

– 0,09 м²;

– коэффициент; при равномерном распределении нагрузки Ψ = 1;в ос - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле

, = = 1 1,77 8500 = 15045 кПа

Здесь = 1,0 для бетона класса ниже 25;

18

2 – расчетная площадь смятия; при наличии нескольких нагрузок от свай расчетные площади ограничиваются линиями, проходящими через середину расстояний между точками приложения двух соседних нагрузок – 1,0

• 0,5 = 0,5 м

= 8500 кПа – для бетона класса В15 (таблица 6 приложения).

Подставляем полученные значения в исходную формулу

= 318,77 кН ≤ в ос 1 = 1 15045 0,09 = 1354,05 кН

-прочность ростверка на смятие достаточна (дополнительного

поперечного армирования не требуется).

Сечение 5-5

Требуется произвести расчет и конструирование ростверка свайного фундамента под стену здания. Ростверк монолитный железобетонный шириной в = 0,5 м и высотой h = 0,5 м. на ростверк опирается фундаментная стенка из блоков ФБС.24.4.6-Т, ФБС.12.4.6-Т и ФБС.9.4.6-Т; ширина стенки вст = 40 см. Класс бетона ростверка В15 и стеновых блоков В7,5. Сваи сечением 30 х 30 см (d = 0,3 м) с однорядным расположением с расстоянием между осями свай а = 1,05 м. Расчетная нагрузка от стены составляет n = 297,66 кН/м (в расчетах n = q).

а) Определение усилий в ростверке:

Нагрузка от вышележащей кладки передается на ростверк по треугольной эпюре с максимальной ординатой над осью свай (рис.5.7). Длина полуоснования эпюры нагрузки определяется по формуле:

– модуль упругости кладки из бетонных блоков, принимается по СП 15.13330.2012 и определяется:

= = 1500 2 2860 = 85,8 105 кПа

- упругая характеристика кладки, принимается по таблице 2 приложения; для кладки из блоков на растворе М25, принимается α = 1500;

– коэффициент, принимаемый по таблице 4 приложения; для кладки из блоков k = 2;

19

– расчетное сопротивление сжатию кладки по таблице 3 приложения; с учетом коэффициента I ([8] п. 6.4) определяется:

= 1,1 2600 = 2860 кПа

Величина ординаты эпюры нагрузки над гранью сваи определяется по формуле:

0 = = 297,66 0,79 = 226,11 кН1,04

где – расчетный пролет, принимаемый

= 1,05 = 1,05 0,75 = 0,79 м L – расстояние между сваями в свету;

= − = 1,05 − 0,3 = 0,75 м

Так как выполняется условие

> т.е. 1,04 м > 0,75 м

то расчетная схема к определению усилий в ростверке свайного фундамента будет соответствовать схеме, представленной на рис 5.7.

Если условие > не выполняется, то расчетную схему к определению усилий требуется смотреть по таблице 1 [11]

Для этой схемы расчетные моменты на опоре Моп и в середине пролета Мпр определяются

Поперечная сила в ростверке на грани сваи определяется по формуле:

= = − 297,66 0,79 = 117,58 кН 2 2

б) Расчет продольной арматуры:

По найденным значениям изгибающих моментов определяем необходимую площадь сечения продольной арматуры ростверка. При заданном классе бетона ростверка В15 и арматуре из стали класса А400 (Rs = 350 •10³

20