Рассчитываем нагрузку на ростверк самостоятельно

ростверкРостверк – важнейшая часть фундамента на свайных опорах, объединяющая все структурные элементы в единую целую конструкцию. Главным его предназначением является равномерное распределение нагрузки сооружения между надземной цокольной частью и сваями. Расчет ростверка осуществляется еще на стадии разработки проекта при определении значений итоговой вертикальной нагрузки.

Вычисление ростверка на продавливание

Для правильного расчета нагрузки ростверка на продавливание, как правило, обращаются за помощью к квалифицированным специалистам с реальным строительным опытом еще на стадии проектирования постройки. Однако при надлежащем желании выполнить все необходимые расчеты можно и самостоятельно, зная отличительные особенности и характеристики представленного элемента.

Определяющие характеристики

Конструкция свайного ростверка
Конструкция свайного ростверка

Подсчет названного структурного элемента фундамента вычисляется по максимально возможным значениям (предельным состояниям) следующих характеристик:

  • стойкость материалов ростверка;
  • плотность и несущие возможности почвы;
  • несущие возможности фундамента при наличии существенных горизонтальных нагрузках;
  • возможные значения усадки основания при вертикальных нагрузках;
  • образование трещин при оборудовании фундамента на сваях.

Расчет характеристик

Допустимая горизонтальная нагрузка на одну свайную опору рассчитывается на основании общего равномерного распределения на каждый опорный элемент. При этом ростверковая конструкция применительно к сваям устанавливается бесконечно жесткой.

В случае изготовления индивидуальных ростверков под каждой из колонн, а также в варианте использования ленточных технологий, следует обратиться к предписывающим нормативам СНиП II-В.1-62, на основе которых высчитывается общая совокупность допустимых усилий. При необходимости выполняют подсчет на возможное формирование трещин на основное и дополнительное сочетание нагруженности по установленным правилам.

Согласно названному сборнику правил, допустимые значения ширины образования трещин не должны превышать показателей в 0,3 мм.

Для определения допустимого значения на продавливание следует придерживаться следующей формулы:

формула

где F пер – общая продавливающая сила, которая рассчитывается из суммы реакций всех свайных опор;

ростверкRbt – допустимое значение сопротивления бетона на растяжение с учетом показателя условия функционирования названного материала;

h0 – допустимый показатель высоты ростверка на анализируемой поверхности, которая равна промежутку от установленной арматуры до основания колонного элемента, предположительно размещенного на 10 см выше нижней границы стакана;

Ui – половина суммы оснований боковых граней элемента продавливания, определяемая в зависимости от количества таких граней – m;

Ci – отрезок от грани колонного изделия до боковой грани опоры, размещенной за пределами элемента продавливания;

A – частичные усилия продольной силы колонны на ростверк, проходящие по стенкам стакана.

Представленная формула описывает вычисление продавливания с условием бокового воздействия на постройку. Обязательное требование – угол наклона между внешними гранями колонн и гранями свайных опор должен составлять не менее 45°.

Особенности устройства

Для правильного вычисления нагрузки ростверка важно учитывать некоторые индивидуальные характеристики, а именно:

  • Смонтированный ростверк
    Смонтированный ростверк

    для возведения железобетонных сооружений цельного или сборного типов целесообразно использовать бетонные изделия с маркировкой М150 и М200 (не для не секрет, что чем выше маркировка бетона, тем практичнее будет изготовлена постройка, однако стоит учитывать, что с ростом марки и качества бетона возрастают расходы);

  • рекомендуемые показатели для изготовления ростверка: минимальное значение высоты – 40 см, ширины – 50 см; размеры подошвы для будущего размещения подставки под колонну, самой колонны или ступенек следует принимать по 30 см; с учетом названных размеров промежуточного слоя, опирающегося на грунт, допустимые значения высоты названных последних элементов должны составлять порядка 15 см;
  • учет осевой и эксцентрической нагрузок (в первом варианте учитывается сила, осуществляющая свое действие от центра тяжести фундамента под основание; при расчете второй характеристики следует учитывать, что исследуемое изделие будет находиться под пагубным воздействием момента, поэтому свайные опоры следует размещать таким образом, чтобы центры тяжести каждого из них совпали с суммарной силой, действующей от ростверка к основанию);
  • определение несущей способности выполняется с учетом особых и главных нагрузок, при этом расчет возможных деформаций основывается только на основных нагрузках;
  • учет индивидуальных характеристик применяемых материалов и особенностей почвы на предполагаемом участке размещения постройки (данные показатели можно получить из предварительно проведенного анализа грунта и СНиПа);
  • учет используемого типа свай (стойка или висячий вид), а также вес каждого элемента и значения допустимого кренового усилия.

На этапе проектирования и проведения расчетов важно рассматривать возводимую конструкцию, как единое целое сооружение со всеми составляющими элементами, на которые впоследствии будет осуществляться общая нагрузка. В случае строительства на проблемных типах грунтов, имеющих близкое залегание грунтовых вод, нелишним будет учитывать и пагубные силы трения возведенной конструкции при ее осадке.

Преимущественное большинство действующих нагрузок на ростверк и основание вычисляется по СНиПу. Перечисленные в названном сборнике правил показатели впоследствии необходимо умножить на коэффициент надежности по нагрузке, который определяется на основании норм учета ответственности сооружений при их проектировании.

Рекомендуем посмотреть видео о монтаже ростверка с учетом всех особенностей устройства.

Просчет ростверка свайного основания на изгиб

Правильно рассчитать практичности ростверковых конструкций на изгиб необходимо по периметру сечений колонн в совокупности с внешними границами подколонника или гранями ступенчатой стенки.

Искомая величина, подразумевающая взятый относительно главных осей поперечного сечения момент системы сил по возврату отброшенной части в изначальное состояние, высчитывается как суммарный показатель моментов силы от реакции каждой из свайных опор.

Ее значение рассчитывается по формуле:

формула

где Мyi и Мхi – моменты изгиба в искомых состояниях;

Fi – нагруженность свайной опоры относительно площади оборудованной подошвы ростверковой конструкции;

Xi и Yi – отрезок от осей свайных опор до искомого поперечного сечения.

Вычисление размеров стакана

Толщина стенок стаканной части ростверковой конструкции определяется по общей формуле для элементов, изготовленных из бетона, на основании того же сборника строительных норм и правил. По смыслу содержания названного документа ростверк стаканного вида предусматривает возможность исключения дополнительного армирования обустраиваемого элемента за счет незначительного соотношения толщины к своей глубине.

Посмотрите видео, как рассчитываются размеры стакана в специализированной программе.

Немало важным моментом при проектировании ростверковой части фундамента на сваях под колонны является проверка практичности и прочности возводимой конструкции на общее сжатие под торцевыми гранями колонных изделий.

Для правильного выполнения расчета представленного показателя в случае изготовления ростверка, прямоугольной или квадратной формы, следует обратиться к положениям соответствующего пособия по строительству фундаментов на грунте.

Заключение

Как можно заметить, правильные расчеты всех характеристик ростверковой части не так уж просты. Для того чтобы справиться с такой поставленной задачей следует внимательно изучить всю необходимую литературу и обратиться за рекомендациями к специалистам, имеющим за плечами существенный опыт возведения фундаментов на сваях и определения всех требуемых показателей.

411
Звёзд: 1Звёзд: 2Звёзд: 3Звёзд: 4Звёзд: 5 (1 оценок, среднее: 5,00 из 5)

ОСТАВЬТЕ ОТВЕТ

Please enter your comment!
Please enter your name here