Добавил:
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз: Предмет: Файл:

9607

.pdf
Скачиваний:
71
Добавлен:
25.11.2023
Размер:
2.93 Mб
Скачать

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:

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

240 10 0,0052

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

= 3,14

 

 

вт

 

= 3,14

85,8 10 0,4

= 1,04 м

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

приложения;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

момент инерции ростверка определяется

 

 

 

 

 

 

=

 

=

 

0,5 0,5

= 0,0052 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;

 

с учетом коэффициента I ([8] п. .4) определяется:

 

 

 

 

 

 

 

 

! = 1,1 2600 = 2860 кПа

 

 

Величина ординаты эпюры нагрузки над гранью сваи определяется по

формуле:

&' =

( )*

=

297,66 0,79

= 226,11 кН

 

 

 

где )*

 

 

 

 

1,04

 

 

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 8

20

Для этой схемы расчетные моменты на опоре Моп и в с ередине пролета Мпр

определяются

( );*

 

297,66 0,79;

 

/оп = −

= −

= −15,48 кН м

12

 

12

/пр = ( );* = 297,66 0,79;

= 7,74 кН м

 

24

 

 

24

 

 

( )*

 

 

297,66 0,79

 

Поперечная сила в ростверке на грани сваи определяется по формуле:

3 =

2

= −

2

= 117,58 кН

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 = 350 •10³

кПа), принимая рабочую высоту ростверка ho = 0,5 – 0,07 = 0,43 м, площадь

;

 

/оп

на опоре

15,48 10=

 

арматуры определится:

 

 

 

45 = 61 − 0,5 ξ8 ! < ' = 61 − 0,5 0,0208 350 430 = 103,90 мм

 

 

ξ = 1 −

91 − 2 : = 1 − 91 − 2 ∙ 0,020 = 0,020.

 

 

 

: =

/оп ; =

15,48 10= ; = 0,020.

 

 

 

 

!> ∙ ∙ '

8,5 ∙ 500 ∙ 430

 

 

!> – расчетное сопротив ление бетона осевому сжатию по таблице 6

 

 

приложения.

/пр

 

7,74 10=

;

В пролете

 

45 = 61 − 0,5 ξ8 !< ' = 61 − 0,5 0,0108 350 4 30 = 51,69 мм

 

 

 

ξ = 1 −

91 − 2 : = 1 − 91 − 2 ∙ 0,010 = 0,010.

 

 

21

: =

/пр ; =

7,74 10=

; = 0,010.

 

!> ∙ ∙ '

8,5 ∙ 500 ∙ 430

 

Принимается одина ковое армирование на опоре и в пр олете –

4 ø12 А400 с А = 45 2 мм2 (см рис 5.8.)

Фактический проц452ент армирования равен:

500 430 100 = 0,21% . 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 (таблица 6 приложения) для В15 с учето м в; ;

в = 0,5 м; ' = 0,4 3 м

3 = 117,58 кН . Aв . !>B в ' = 0,6 750 0,5 0 ,43 = 96,75 кН.

Следовательно, расчет хомутов необходим.

Если 3 @ 0,3 AR AвO !> в '

то не будет происх одить раздробления бетона сжатой зоны между

При этом ARO = 1 + 5 FR = 1 + 5 8,75 0,00151 = 1,066

наклонными трещинами.

 

 

210

10=

 

 

 

5

 

 

=

 

 

= 240

10 = 8,75;

 

 

>

( 5 = 210 10= кПа − для арматуры А240; > по таблице 1 приложения8.

FR =

4 5R =

113,2

= 0,00151 P 60,151 %8

Принимаем шаг

хо мутов S = 0,15 м, задаемся диаметром хомутов – 6 мм и

 

`

500 150

 

их числом сечении – n

= 4.

 

 

 

 

22

Тогда 45R = 4 28,3 = 113,2 мм; 628,3 мм; − расчетная площадь поперечного 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).

534,76ТогдакН.3 =117,58для тяжелогокН @ 0,3бетона1,066. 0,915 8500 0,5 0,43 =

Следовательно, прочность бетона сжатой зоны между наклонными трещинами достаточна.

Определяется погонное усилие, приходящееся на хомуты и шаг хомутов.

(5R =

 

3;

;

 

=

117,58; ;

 

= 24,92 кН/м

Усилие в хомутах на единицу длины элемента определится

где Aв; = 2

4 Aв; в ' !>B

 

4 2 0,5 0,43

750

 

(тяжелый бетон) и

!>B = 750 кПа

(бетон В15);

 

 

 

(<h :GH = Aв !>B в

= 0,6 750 0,5 = 112,5 кН/м

с другой стороны

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

Принимаем (5R = 112,5 кН/м

2

 

 

 

где Aв = 0,6 (тяжелый

 

бетон)

 

 

 

 

 

 

2

 

 

 

 

 

Тогда шаг хомутов S по расчету, исходя из условия

 

(5R =

ijk ljk

будет найден

 

 

 

 

 

 

 

<

m =

!5R 45R

=

170 113,2

= 171,1 мм.

 

 

 

 

(5R

 

112,5

 

Где !5R – расчетное сопротивление хомутов класса по таблице 7 приложения.

Принимаем шаг хомутов S = 14 см.

 

 

 

 

Армирование ростверка показано на рис. 5.8.

 

 

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

297,66

J = =

1,05

= 283,49 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 1,81 8500 = 15385 кПа

Здесь = 1,0 для бетона класса ниже 25;

23

4LN ;

A> = 44LNLN ;O = 0,530,09 = 1,81

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

1,05 •!0,5 = 0,53 м

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

ПодставляемJ = 283,49 кНполученные@ K ! значения4 в=исходную1 15385формулу0,09 = 1384,65

вLос LN O кН

- прочность ростверка на смятие достаточна (дополнительного поперечного армирования не требуется).

Сечение 6-6

Требуется произвести расчет и конструирование ростверка свайного фундамента под стену здания. Ростверк монолитный железобетонный шириной в = 1,0 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 = 0,75 м. Расчетная нагрузка от стены составляет n = 414,13 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.5.9). Длина полуоснования эпюры нагрузки определяется по формуле:

 

 

 

 

 

 

240 10 0,0104

 

 

 

 

 

= 3,14

в

 

= 3,14

85,8 10 0,4

= 1,31 м

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

приложения;

 

 

 

 

 

 

 

 

 

– момент инерции ростверка определяется

 

 

 

=

 

=

1,0 0,5

= 0,0104 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;

24

– коэффициент, принимаемый по таблице 4 приложе ния; 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:

&' =

( )*

=

414,13 0,47

= 148,58 к

где )*

 

 

 

1,31

 

расчетный пролет, принимаемый

 

 

 

)*

= 1,05 ) = 1,05 0,45 = 0,47 м L –

расстояние между сваями в свету;

 

 

 

. )

) = − - = 0,75 − 0,3 = 0,45 м

 

 

 

 

 

 

 

 

т.е. 1,31 м . 0,45 м

 

Так как выполняетс я условие

 

 

то расчетная схема к определению усилий в ростверке свайного фундамента будет соотв. )етствовать схеме, представленной на рис 5.9.

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

( );*

 

414,13 0,47;

 

/оп = −

= −

= −7,62 к Н м

12

 

12

 

/пр = ( );* = 414,13 0,47;

= 3,81 кН м

 

( )*

 

 

414,13 0,47

 

Поперечная сила в

ростверке на грани сваи определяется по формуле:

24

 

 

24

 

 

3 =

2

= −

2

 

= 97,32 к Н

25

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 7,62 10=

= 50,76 мм

45 = 61 − 0,5 ξ8 !<

' = 61 − 0,5 0,0058 350 4 30

 

 

ξ = 1 −

91 − 2 : = 1 − 91 − 2 ∙ 0,005 = 0,005.

 

 

: =

!>

/оп

; =

7,62 10= ; = 0,0 05.

 

 

 

 

∙ ∙ '

8,5 ∙ 1000 ∙ 430

 

 

!> – расчетное сопротив ление бетона осевому сжатию по таблице 6

 

приложения.

/пр

 

 

 

3,81 10=

 

;

В пролете

 

 

 

 

45 = 61 − 0,5 ξ8 !<

' = 61 − 0,5 0,0028 350 4 30

= 25,34 мм

 

 

ξ = 1 −

91 − 2 : = 1 − 91 − 2 ∙ 0,002 = 0,002.

 

 

: =

 

/пр

; =

3,81 10= ; = 0,0 02.

 

 

Принимается одина!ковое> ∙ ∙армирование' 8,5 ∙ 1000на опоре∙ 430

и в пр олете –

8 ø12 А400 с А = 90 5 мм2

(см рис 5.10.)

 

Фактический процент армирования равен:

 

905

100 = 0,21% . F:GH = 0,1 %

1000 430

в) Расчет попереч ной арматуры:

Проверяется услов ие:

26

если 3 @ Aв !>B в ' то хомуты не надоA рассчитывать, т.к. вся поперечная! = 750силакПавоспринимается бетоном, где в = 0,6 (тяжелыйI =бетон1 );

>B в;

в = 1,0 м; ' =(0,43таблицам 6 приложения) для В15 с учетом ;

3 = 97,32 кН D Aв . !>B в ' = 0,6 750 1,0 0,43 = 193,5 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

J @ K !вLос 4LN O

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

PO

414,13

 

J =

=

0,75

 

= 552,17 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 1,62 8500 = 13770 кПа

Здесь = 1,0 для бетона класса ниже 25;

 

4LN ;

 

0,38

A> = 4LN O =

0,09 = 1,62

4LN ; – расчетная площадь смятия; при наличии нескольких нагрузок от

свай расчетные площади ограничиваются линиями, проходящими через

середину расстояний между точками приложения двух соседних нагрузок –

0,75 • 0,5 = 0,38 м

 

 

 

 

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

Подставляем полученные значения в исходную формулу

J = 552,17 кН @ K !вLос 4LN O

= 1 13770 0,09 = 1239,3 кН

- прочность ростверка на смятие достаточна (дополнительного поперечного армирования не требуется).

27

28

29

Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]