9607
.pdf
!> – расчетное сопротив ление бетона осевому сжатию по таблице 6 приложения.
В пролете |
/пр |
|
|
2,70 10= |
|
|
; |
45 = 61 − 0,5 ξ8 !< |
' |
= 61 − 0,5 0,0028 350 4 30 |
= 17,96 мм |
|
|||
|
ξ = 1 − 91 − 2 : = 1 − 91 − 2 ∙ 0,001 = 0,002. |
|
|||||
|
: = |
/пр |
; = |
2,70 10= ; = 0,0 02. |
|
|
|
Принимается одина!ковое> ∙ ∙армирование' 8,5 ∙ 1120на опоре∙ 430 |
и в пр олете – |
|
|||||
8 ø12 А400 с А = 90 5 мм2 |
(см рис 5.2.) |
|
|
|
|||
|
905 |
|
|
|
|
|
|
Фактический процент армирования равен: |
= 0,1 % |
|
|
||||
|
1120 430 100 = 0,19% . F:GH |
|
|
||||
в) Расчет попереч ной арматуры:
Проверяется3 @ A услов! ие:в
если в >B ' то хомуты не надоA рассчит ывать, т.к. вся
поперечная! = 750силакПавоспринимается бетоном, где в = 0,6 (тя желыйI =бетон1 );
>B в;
в = 1,12 м; ' =(таб0, 43лицам 6 приложения) для В15 с учето м ;
3 = 87,49 кН D Aв !>B. в ' = 0,6 750 1,12 0,43 = 216,72 кН.
Следовательно, расчет на действие поперечной силы н е производится. Принимаем конструкти вно поперечную арматуру из стержней ø6 А400 с расстоянием между стер жнями 200 мм.
10
г) Расчет на местное сжатие
При расчете на местное сжатие (смятие) ростверка без поперечного
армирования от действия сваи должно удовлетворяться условие |
||||
J @ K !вLос 4LN O |
||||
где J – сжимающая сила от местной нагрузки (соответствует нагрузке на сваю) |
||||
PO |
472,91 |
|
||
J = |
= |
0,65 |
|
= 727,55 кН |
4LN O – площадь смятия; соответствует площади поперечного сечения сваи |
||||
– 0,09 м²; |
|
|
|
|
Q – коэффициент; при равномерном распределении нагрузки Ψ = 1; |
||||
!вLос - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле |
||||
!>,LN = A> !> = 1 1,54 8500 = 13090 кПа |
||||
Здесь = 1,0 для бетона класса ниже 25; |
||||
|
4LN ; |
|
0,33 |
|
A> = 4LN O = |
0,09 = 1,54 |
|||
4LN ; – 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 = 0,33 м |
|
|
|
|
!> = 8500 кПа – для бетона класса В15 (таблица 6 приложения). |
||||
J = 727,55 @ K !вLос 4LN O = 1 13090 0,09 = 1178,1 кН |
||||
Подставляем полученные значения в исходную формулу
- 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).
11
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: |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
240 10 0,0126 |
|
||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||||
где – |
= 3,14 |
|
|
вт |
|
|
= 3,14 |
|
85,8 10 0,4 |
= 1,40 м |
||||||||
модуль упругости бетона ростверка, принимается по табл. 1 |
||||||||||||||||||
приложения; |
|
|
|
|
|
|
= 1,21 0,5 |
= 0,0126 м |
|
|||||||||
|
– |
|
= |
|
||||||||||||||
|
момент инерции ростверка определяется |
|
||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||||||||
|
|
|
|
|
|
кладки из бетонных блоков, принимается по СП |
||||||||||||
|
– модуль упругости12 |
|
|
12 |
|
|
|
|
||||||||||
15.13330.2012 и определяется: |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|||||||||
|
|
= |
|
|
! = 1500 2 2860 = 85,8 10 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; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
расчетное сопротивление сжатию кладки по таблице 3 приложения; |
|||||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
! = 1,1 2600 = 2860 кПа |
|
|||||||||||
|
с учетом коэффициента I ([8] |
п. |
.4) определяется: |
|
||||||||||||||
|
Величина ординаты эпюры нагрузки над гранью сваи определяется по |
|||||||||||||||||
формуле: |
|
( )* |
= |
|
565,28 0,26 |
= 104,98 кН |
||||||||||||
где )* – |
&' = |
|
|
|
|
|
|
1,40 |
|
|
||||||||
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 |
|
||||||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
|
т.е. 1,40 м . 0,25 м |
|||
|
Так как выполняется условие |
|
|
|
|
|
|
|||||||||||
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 8
12
Для этой схемы расчетные моменты на опоре Моп и в с ередине пролета Мпр
определяются |
( );* |
|
565,28 0,26; |
|
|||
/оп = − |
= − |
= −3,18 к Н м |
|||||
12 |
|
12 |
|
||||
/пр = ( );* = 565,28 0,26; |
= 1,59 кН м |
||||||
|
( )* |
|
|
565,28 0,26 |
|
||
Поперечная сила в |
ростверке на грани сваи определяется по формуле: |
||||||
24 |
|
|
24 |
|
|
||
3 = |
2 |
= − |
2 |
|
= 73,49 к Н |
||
б) Расчет продольной арматуры:
По найденным значениям изгибающих моментов опред еляем необходимую площадь сечения продольной арматуры ростверка. При заданном классе бетона ростверка В15 и арматуре из стали класса А4 00 (Rs по таблице 5
приложения), принимая рабочую высоту ростверка ho = 0,5 – 0,07 = 0,43 м, |
; |
|||||||
площадь арматуры/определитсяоп |
: на опоре 3,18 10= |
= 21,15 мм |
||||||
45 |
= 61 − 0,5 ξ8 !< |
' = 61 − 0,5 0,0028 350 4 30 |
|
|||||
|
|
ξ = 1 − |
91 − 2 : = 1 − 91 − 2 ∙ 0,002 = 0,002. |
|
||||
|
|
: = |
!> |
/оп |
; = |
3,18 10= ; = 0,0 02. |
|
|
|
|
|
∙ ∙ ' |
8,5 ∙ 1210 ∙ 430 |
|
|
||
!> – расчетное сопротив ление бетона осевому сжатию по таблице 6 |
|
|||||||
приложения. |
/пр |
|
|
|
1,59 10= |
|
; |
|
В пролете |
|
|
|
|
||||
45 |
= 61 − 0,5 ξ8 !< |
' = 61 − 0,5 0,0018 350 4 30 |
= 10,57 мм |
|
||||
|
|
ξ = 1 − |
91 − 2 : = 1 − 91 − 2 ∙ 0,001 = 0,001. |
|
||||
|
|
: = |
!> |
/пр |
; = |
1,59 10= ; = 0,0 01. |
|
|
|
|
|
∙ ∙ ' |
8,5 ∙ 131210 ∙ 430 |
|
|
||
Принимается одина ковое армирование на опоре и в пр олете –
8 ø12 А400 с А = 90 5 мм2 (см рис 5.4.)
Фактический проц905ент армирования равен:
1210 430 100 = 0,17% . F:GH = 0,1 %
в) Расчет попереч ной арматуры:
Проверяется3 @ A услов! ие:в
если в >B ' то хомуты не надоA рассчит ывать, т.к. вся
поперечная! = 750силакПавоспринимается бетоном, где в = 0,6 (тя желыйI =бетон1 );
>B в;
в = 1,21 м; ' =(таб0, 43лицам 6 приложения) для В15 с учето м ;
3 = 73,49 кН D Aв !>B. в ' = 0,6 750 1,21 0,43 = 234,14 кН.
Следовательно, расчет на действие поперечной силы н е производится. Принимаем конструкти вно поперечную арматуру из стержней ø6 А400 с расстоянием между стер жнями 150 мм.
г) Расчет на местное сжатие
При расчете на местное сжатие (смятие) ростверка без поперечного
армирования от действия сваи должно удовлетворяться усл овие |
||
J @ K !вLос 4LN O |
||
где J – сжимающая сила от местной нагрузки (соответствуе т нагрузке на сваю) |
||
PO |
565,28 |
|
J = = |
0,55 |
= 1027,78 кН |
4LN O – площадь смятия; соответствует площади поперечного сечения сваи |
||
– 0,09 м²; |
|
|
Q – коэффициент; при равномерном распределении наг рузки Ψ = 1; |
||
!вLос - расчетное со противление бетона смятию, определяемое по формуле |
||
!>,LN = A> !> |
= 1 1,46 8500 = 1241 0 кПа |
|
Здесь = 1,0 для бетона класса ниже 25; |
||
4LN ; |
0,28 |
|
A> = 4LN O = 0,09 = 1,46
14
– 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 = 0,28 м
> = 8500 кПа – для бетона класса В15 (таблица 6 приложения).
ПодставляемJ = 1027,78полученныекН @ K !значения4 в =исходную1 12410формулу0,09 = 1116,9
вLос LN O 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 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:
|
|
|
|
|
|
|
240 10 0,0063 |
|
|||
|
|
|
|
||||||||
|
= 3,14 |
|
вт |
|
= 3,14 |
85,8 10 0,6 |
= 0,97 м |
||||
где - модуль упругости бетона ростверка, принимается по табл. 1 |
|||||||||||
приложения; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
– |
момент инерции ростверка определяется |
|
|||||||||
|
|
|
= |
|
= |
0,6 0,5 |
= 0,0063 м |
|
|||
|
|
|
|
|
|||||||
– модуль упругости кладки из бетонных блоков, принимается по СП |
|||||||||||
|
|
12 |
12 |
|
|
||||||
15.13330.2012 и определяется: |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
= |
! = 1500 2 2860 = 85,8 10 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; |
|
|
|
|
|
|
|
|
|
||
! – |
расчетное сопротивление сжатию кладки по таблице 3 приложения; |
||||||||||
|
|
|
|
|
|
|
|
|
15 |
|
|
|
|
|
! = 1,1 2600 = 2860 кПа |
|||||
с учетом коэффициента |
I ([8] |
п. .4) определяется: |
||||||
Величина ординаты эпюры нагрузки над гранью сваи определяется по |
||||||||
формуле: |
&' = |
( )* |
= |
318,77 0,74 |
= 243,19 к |
|||
где )* – |
|
|
|
0,97 |
|
|||
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 |
|||||
|
|
|
|
|
|
|
т.е. 0,97 м . 0,7 м |
|
Так как выполняетс я условие |
|
|
||||||
то расчетная схема к определению усилий в ростверке свайного фундамента будет соотв. )етствовать схеме, представленной на рис 5.5.
Если условие не выполняется, то расчетную схем у к определению усилий требуется смотреть по таблице 8
Для этой схемы расчетные моменты на опоре Моп и в с ередине пролета Мпр
определяются |
( );* |
|
318,77 0,74; |
|
||
/оп = − |
= − |
= −14,55 кН м |
||||
12 |
|
12 |
||||
/пр = ( );* = 318,77 0,74; |
= 7,27 кН м |
|||||
|
24 |
|
|
24 |
|
|
|
( )* |
|
|
318,77 0,74 |
|
|
Поперечная сила в ростверке на грани сваи определяется по формуле: |
||||||
3 = |
2 |
= − |
2 |
= 117,94 кН |
||
16
б) Расчет продольной арматуры:
По найденным значениям изгибающих моментов опред еляем необходимую площадь сечения продольной арматуры ростверка. При заданном классе бетона ростверка В15 и арматуре из стали класса А4 00 (Rs по таблице 5
приложения), принимая рабочую высоту ростверка ho = 0,5 – 0,07 = 0,43 м, |
; |
|||||
площадь арматуры/определитсяоп |
: на опоре 14,55 10= |
= 97,41 мм |
||||
45 = 61 − 0,5 ξ8 !< ' = 61 − 0,5 0,0158 350 4 30 |
|
|||||
|
ξ = 1 − |
91 − 2 : = 1 − 91 − 2 ∙ 0,015 = 0,015. |
|
|||
|
: = |
/оп |
; = |
14,55 10= ; = 0,015. |
|
|
|
|
!> ∙ ∙ ' |
8,5 ∙ 600 ∙ 430 |
|
|
|
!> – расчетное сопротив ление бетона осевому сжатию по таблице 6 |
|
|||||
приложения. |
/пр |
|
|
7,27 10= |
|
; |
В пролете |
|
|
|
|||
45 = 61 − 0,5 ξ8 !< ' = 61 − 0,5 0,0088 350 4 30 |
= 48,50 мм |
|
||||
|
ξ = 1 − |
91 − 2 : = 1 − 91 − 2 ∙ 0,008 = 0,008. |
|
|||
|
: = |
/пр |
; = |
7,27 10= ; = 0,008. |
|
|
|
|
!> ∙ ∙ ' |
8,5 ∙ 600 ∙ 430 |
|
|
|
Принимается одина ковое армирование на опоре и в пр олете –
5 ø12 А400 с А = 56 5 мм2 (см рис 5.6.)
Фактический проц565ент армирования равен:
600 430 100 = 0,22% . F:GH = 0,1%
в) Расчет попереч ной арматуры:
Проверяется услов ие:
17
если 3 @ Aв !>B в ' то хомуты не надоA рассчитывать, т.к. вся поперечная сила воспринимается бетоном, где в = 0,6 (тяжелый бетон);
в = 0,6 м; ' = 0,43 м. |
|
с учетом Iв; = 1; |
!>B = 750 кПа (таблица 6 |
приложения) для В15 |
3 = 117,94 кН . Aв !>B в ' = 0,6 750 0,6 0,43 = 116,1 кН.
Следовательно, расчет хомутов необходим.
Если 3 @ 0,3 ARO AвO !> в '
то не будет происходить раздробления бетона сжатой зоны между
наклонными трещинами. |
|
|
|
При этом ARO = 1 + 5 FR = 1 + 5 8,75 0,00126 = 1,055 |
|||
|
5 |
210 |
10= |
= |
|
= 240 |
10 = 8,75; |
> |
|||
( 5 = 210 10= кПа − для арматуры А400; > по таблице 1 приложения8. |
|||
FR = 45R = |
113,2 |
= 0,00126 P 60,126%8 |
|
Принимаем шаг хомутов S = 0,15 м, задаемся диаметром хомутов – 6 мм и |
|||
` 600 150 |
|
||
их числом сечении4 = 4– n28,3= 4. = 113,2 мм; 628,3 мм; − расчетная площадь
5R
поперечногоТогда сечения в мм; 1 стержня диаметром 6 мм8. !> = 8,5 МПа AвO = 1 − e !> = 1 − 0,01 8,5 = 0,915
e = 0,01 для бетона класса В15 (таблица 6 приложения).
635,09ТогдакН.3 =– 117,94для тяжелогокН @ 0,3бетона1,055. 0,915 8500 0,6 0,43 =
Следовательно, прочность бетона сжатой зоны между наклонными трещинами достаточна.
Определяется погонное усилие, приходящееся на хомуты и шаг хомутов.
|
(5R = |
|
3; |
; |
|
= |
117,94; ; |
|
= 20,90 кН/м |
||
|
Усилие в хомутах на единицу длины элемента определится |
||||||||||
где Aв; = 2 |
4 Aв; в ' !>B |
|
4 2 0,6 0,43 |
750 |
|
||||||
(тяжелый бетон) и |
!>B = 750 кПа (таблица 6 приложения); |
||||||||||
|
|
|
|
(<h :GH = Aв !>B в = 0,6 750 0,6 |
= 135 кН/м |
||||||
с другой стороны |
|
|
|
|
|
|
|||||
|
Aв = 0,6 |
|
|
бетон2 |
|
|
2 |
|
|
||
где |
Принимаем (5R = 135 кН/м |
|
|
|
|
||||||
|
|
|
(тяжелый |
) |
|
|
|
|
|
||
|
Тогда шаг хомутов S по расчету, исходя из условия |
|
|||||||||
|
(5R = |
ijk ljk |
будет найден |
|
|
|
|
||||
|
|
|
< |
|
|
|
|
|
|
|
|
18
m = !5R 45R = 170 113,2 = 142 мм. ! (5R 135
Где 5R – 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 |
||||
J @ K !вLос 4LN O |
||||
PO |
318,77 |
|
|
|
где J – сжимающая сила от местной нагрузки (соответствует нагрузке на сваю) |
||||
J = = |
1,0 |
= 318,77 кН |
||
4LN O – площадь смятия; соответствует площади поперечного сечения сваи |
||||
– 0,09 м²; |
|
|
|
|
Q – коэффициент; при равномерном распределении нагрузки Ψ = 1; |
||||
!>,LN = A> !> |
= 1 1,77 8500 = 15045 кПа |
|||
!вLос - расчетное сопротивление бетона смятию, определяемое по формуле |
||||
Здесь = 1,0 для бетона класса ниже 25; |
||||
A> = 4LN ; = |
0,5 |
= 1,77 |
||
4LN O |
0,09 |
|||
4LN ; – 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).
J = 318,77 |
кН @ K !вLос 4LN O = 1 15045 0,09 = 1354,05 кН |
Подставляем |
полученные значения в исходную формулу |
- 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).
19