Расчет по прочности наклонных сечений ростверков на действие поперечной силы
2.10. Расчет по прочности наклонных сечений ростверков на действие поперечной силы производится по формуле
(15)
где
- сумма реакций всех свай, находящихся
за пределами наиболее нагруженной части
ростверка с учетом большего по величине
изгибающего момента;
b - ширина подошвы ростверка;
Rbt - обозначение то же, что в формуле (1);
h0 - расчетная высота в рассматриваемом сечении ростверка;
с - длина проекции наклонного сечения, принимаемая равной расстоянию от плоскости внутренних граней свай до ближайшей грани подколенника или ступени ростверка (черт. 7,a), а при плитных ростверках - до ближайшей грани колонны (черт.7,б).
Значение
принимается не менее 0,4 и соответственно
и не более 1,67 и
Примечание. В ступенчатых ростверках при проверке прочности наклонных сечений, пересекающих две ступени, за расчетную величину b в формуле (15) принимается приведенная величина bred определяемая по формуле
(16)
где b - ширина нижней ступени (ширина подошвы ростверка);
b2 - ширина второй ступени;
h0 - расчетная высота нижней ступени ростверка;
h0 - высота второй ступени ростверка.
2.11. При многорядном расположении свай проверка прочности наклонных сечений ростверков на действие поперечной силы производится по сечениям, проходящим через внутренние грани каждого ряда свай (черт.7,в).
Черт. 7. Схемы, принимаемые при расчете прочности наклонных сечений ростверка по поперечной силе
а - для ростверка с подколенниками; б - для плитного ростверка; в - для ростверка с многорядным расположением свай за гранью подколенника
Расчет ростверков на изгиб
2.12. Расчет прочности ростверков на изгиб производится в сечениях по граням колонны, а также по наружным граням подколенника ростверка или по граням ступеней ростверка.
2.13. Расчетный изгибающий момент для каждого сечения определяется как сумма моментов от реакций свай (от расчетных нагрузок на ростверк) и от местных расчетных нагрузок, приложенных к консольному свесу ростверка по одну сторону от рассматриваемого сечения:
(17)
(18)
где Mxi; Myi - изгибающие моменты в рассматриваемых сечениях;
Fi - расчетная нагрузка на сваю, нормальная к площади подошвы ростверка;
хi; уi - расстояния от осей свай до рассматриваемого сечения;
Mfx; Mfy - изгибающие моменты в рассматриваемых сечениях от местной нагрузки.
При работе свай на выдергивающие нагрузки необходимо производить проверку прочности ростверка на изгиб на действие отрицательных реакций свай.
2.14. Площадь сечения арматуры, параллельной стороне а, на всю ширину ростверка определяется (черт. 8):
в разрезе 1-1
(19)
в разрезе 2-2 по грани ступени (подколенника)
(20)
Площадь сечения арматуры, параллельной стороне b, на всю длину ростверка определяется (см. черт.8):
в разрезе 3-3
(21)
в разрезе 4-4 по грани ступени (подколенника)
(22)
где Мх1; Мх2 - изгибающие моменты на всю ширину ростверка соответственно в разрезах 1-1 и 2-2;
My1 и Му2 - изгибающие моменты на всю длину ростверка соответственно в разрезах 3-3 и 4-4;
h0 - рабочая высота ростверка в разрезах 1-1 и 3-3;
h01 - рабочая высота ростверка в разрезах 2-2 и 4-4;
Rs - расчетное сопротивление арматуры;
v - безразмерный коэффициент, определяемый по табл. 2 в зависимости от коэффициента q.
Черт. 8. Расчетная схема при определении арматуры подошвы ростверка
Таблица 2
q |
v |
q |
v |
q |
v |
q |
v |
0,01 |
0,995 |
0,18 |
0,9 |
0,314 |
0,805 |
0,412 |
0,71 |
0,02 |
0,99 |
0,188 |
0,895 |
0,32 |
0,8 |
0,416 |
0,705 |
0,03 |
0,985 |
0,196 |
0,89 |
0,326 |
0,795 |
0,42 |
0,7 |
0,039 |
0,98 |
0,204 |
0,885 |
0,332 |
0,79 |
0,428 |
0,69 |
0,049 |
0,975 |
0,211 |
0,88 |
0,338 |
0,785 |
0,435 |
0,68 |
0,058 |
0,97 |
0,219 |
0,875 |
0,343 |
0,78 |
0,442 |
0,67 |
0,068 |
0,965 |
0,226 |
0,87 |
0,349 |
0,775 |
0,449 |
0,66 |
0,077 |
0,96 |
0,234 |
0,865 |
0,354 |
0,77 |
0,455 |
0,65 |
0,086 |
0,955 |
0,241 |
0,86 |
0,36 |
0,765 |
0,461 |
0,64 |
0,095 |
0,95 |
0,248 |
0,855 |
0,365 |
0,76 |
0,466 |
0,63 |
0,104 |
0,945 |
0,255 |
0,85 |
0,37 |
0,755 |
0,471 |
0,62 |
0,113 |
0,94 |
0,262 |
0,845 |
0,375 |
0,75 |
0,476 |
0,61 |
0,122 |
0,935 |
0,269 |
0,84 |
0,38 |
0,745 |
0,48 |
0,6 |
0,13 |
0,93 |
0,276 |
0,835 |
0,385 |
0,74 |
0,489 |
0,575 |
0,139 |
0,925 |
0,282 |
0,83 |
0,39 |
0,735 |
0,495 |
0,55 |
0,147 |
0,92 |
0,289 |
0,825 |
0,394 |
0,73 |
0,499 |
0,525 |
0,156 |
0,915 |
0,295 |
0,82 |
0,399 |
0,725 |
0,5 |
0,5 |
0,164 |
0,91 |
0,302 |
0,815 |
0,403 |
0,72 |
- |
- |
0,172 |
0,905 |
0,308 |
0,81 |
0,407 |
0,715 |
- |
- |
Значение коэффициента q определяется по формулам:
для разреза 1-1
(23)
для разреза 2-2
(24)
для разреза 3-3
(25)
для разреза 4-4
(26)
где Rb - расчетное сопротивление бетона осевому сжатию;
а, b - размеры подошвы ростверка;
a1, b1 - размеры сечения стаканной части ростверка.
2.15. Прочность наклонных сечений по изгибающему моменту считается обеспеченной, если поперечная сила от внешней нагрузки, действующая в наклонном сечении, не менее чем в 1,25 раза меньше, чем поперечная сила в том же сечении, определенная по формуле (15) при минимальном значении =0,5.
Если это условие не соблюдается, должна быть проверена анкеровка арматуры в зоне расположения крайних свай путем расчета прочности наклонных сечений по изгибающему моменту, определяемому по формуле
(27)
где с - расстояние от плоскости внутренних граней свай крайнего ряда до ближайшей грани подколенника или ступени ростверка, или до ближайшей грани колонны при плитных ростверках (черт. 9);
dsv - размер сечения сваи;
- сумма реакций всех свай крайнего ряда со стороны рассматриваемого сечения плитной части ростверка;
Mf - изгибающий момент от местной нагрузки (собственный вес ростверка, засыпка земли на уступы плитной части ростверка и т.п.).
Черт. 9. Расчетная схема при проверке прочности наклонных сечений ростверка на действие изгибающего момента
Требуемая площадь арматуры из условия обеспечения прочности наклонного сечения
(28)
Длина анкеровки арматуры определяется по формуле
(29)
где wan, Dlan - определяются по СНиП 2.03.01-84 для условий заделки арматуры в сжатом бетоне (wan = 0,5; lan = 8);
As,cal - требуемая площадь сечения арматуры из расчета плитной части ростверка;
As,fac - фактическая площадь сечения арматуры плитной части ростверка;
d - диаметр рабочей арматуры.
Условие анкеровки арматуры
(30)
где lfac определяется из условия
(31)
где l0 - расстояние от наружной стороны сваи до наружной грани ростверка;
а - защитный слой бетона до торца арматуры.
На длине анкеровки арматуры к продольным стержням сетки должен быть приварен хотя бы один поперечный стержень.