2.2 Расчет железобетонных ленточных ростверков свайных фундаментов

Расчет железобетонных ленточных ростверков свайных фундаментов для наружных и внутренних стен.

Ростверки под стенами кирпичных зданий, опирающиеся на железобетонные сваи, расположенные в три ряда, должны рассчитываться на эксплуатационные нагрузки и на нагрузки, возникающие в период строительства.

Ростверк рассчитывают как железобетонную многопролетную балку с опорами на головы свай.

Расчетная нагрузка на 1пог. м ростверка с учетом его собственного веса:

,кН/м; (2.9)

Расчет ростверка на эксплуатационные нагрузки следует вести из условия распределения нагрузки в виде треугольников с наибольшей ординатой Р, тс/м, над осью сваи, которая определяется по формуле:

,кН; (2.10)

где L - расстояние между осями свай по линии ряда или рядов, м;

q₀ - равномерно распределенная нагрузка от здания на уровне низа

ростверка, кН/м;

a - длина полуоснования эпюры нагрузки м, определяемая по формуле:

,м; (2.11)

где E_p - модуль упругости бетона ростверка, МПа;

I_p - момент инерции сечения ростверка, м⁴;

E_k - модуль упругости блоков бетона над ростверком, МПа;

b_k - ширина стены блоков, опирающихся на ростверк. м.

Момент инерции сечения ростверка:

, м⁴; (2.12)

где b_р - ширина ростверка, м;

h_р - высота ростверка, м.

Подставим значения в вышеприведенную формулу:

тогда:

кН

Наибольшую ординату эпюры сваи - р₀ определяем по формуле:

,кн/м; (2.13)

где L_p - расчетный пролет м, равный ;

L_cв - расстояние между сваями в свету, м.

;

Расчетные изгибающие моменты М_оп и М_пр определяются по формулам:

,кНм (2.14)

, кНм (2.15)

Поперечную перерезывающую силу в ростверке на грани сваи определяем по формуле:

,кНм; (2.16)

где q₀ - равномерно распределенная нагрузка от здания на уровне низа ростверка, кН/м;

L_p - расчетный пролет, м.

Определим характеристики прочности бетона.

R_в - расчетное сопротивление бетона класса В-15, R_в = 8,5 МПа.

Расчет прочности ростверка по сечениям нормальным к продольной оси. Подбор продольной арматуры производим согласно [9].

Вычисляем коэффициент _m:

(2.17)

где М - момент в пролете, кНм;

b - ширина ростверка, м;

h₀ - рабочая высота, м.

h₀ = 600 - 50 =550 мм.

При _m = 0,01 и _m = 0,003 находим = 0,995, тогда требуемую площадь растянутой арматуры определим по формуле:

,см²;(2.18)

где М - момент в пролете, кНм;

R_s - расчетное сопротивление арматуры, кПа.

Конструктивно принимаем арматуру класса А400 410 мм, где A_s = 3,14 см².

Сечение на опоре.

Момент на опоре наружных стен -26,38кНм;

Момент на опоре внутренних стен -39,72кНм.

Рабочая высота h₀ = 600 - 50 = 550 мм.

Вычисляем коэффициент _m:

Находим = 0,995, тогда требуемую площадь растянутой арматуры определим по формуле, принимая арматуру класса А400, R_s = 355 МПа:

Принимаем стержни из арматуры А400, 410 мм (A_s = 3,14 см²).

Расчет поперечных стержней для наружной и внутренней стены.

Диаметр поперечных стержней задают из условия сварки, так, чтобы отношение диаметра поперечного стержня к диаметру продольного составляло 1/4, поэтому диаметр поперечных стержней принимаем равным 4 мм, арматура класса А240. С шагом S = 210 мм (11 шагов) и один 240мм