ПОСОБИЕ
ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫХ
РОСТВЕРКОВ СВАЙНЫХ ФУНДАМЕНТОВ
ПОД КОЛОННЫ ЗДАНИЙ И СООРУЖЕНИЙ
(к СНиП 2.03.01-84)

РАЗРАБОТАНО ЦНИИпромзданий Госстроя СССР (инженеры Б.Ф.Васильев, В.А.Бажанова, А.Я.Розенблюм) и НИИЖБ Госстроя СССР (канд. техн. наук Н.Н.Коровин) при участии в составлении примеров расчета ЦНИИЭП торгово-бытовых зданий (кандидаты техн. наук В.Л.Морозенский, Б.В.Карабанов).

РЕКОМЕНДОВАНО к изданию решением секции несущих конструкций научно-технического совета ЦНИИпромзданий Госстроя СССР.

УТВЕРЖДЕНО приказом ЦНИИпромзданий Госстроя СССР от 30 ноября 1984 г. N 106а

В Пособии приведены рекомендации по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий различного назначения, указания по расчету стаканных ростверков под сборные, железобетонные колонны, плитных ростверков под монолитные железобетонные и стальные колонны, примеры расчета ростверков.

Для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.

Табл. 2, ил. 19.

При пользовании Пособием необходимо учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов, публикуемые в журнале "Бюллетень строительной техники" Госстроя СССР и информационном указателе "Государственные стандарты СССР" Госстандарта.

1. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ

1.1. Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений составлено к СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции" и распространяется на проектирование монолитных ростверков квадратной и прямоугольной формы в плане, с кустами из двух, четырех и более свай, под сборные и монолитные железобетонные колонны и под стальные колонны.

Примечание. Свайные фундаменты с кустами из двух свай рекомендуется применять только в каркасных бескрановых зданиях при условии расположения свай в створе пролета здания и величине эксцентриситета приложения нагрузки в перпендикулярном направлении, не превышающей 5 см.

При проектировании ростверков, предназначенных для эксплуатации в сейсмических районах, а также в агрессивных средах должны соблюдаться дополнительные требования, регламентированные соответствующими нормативными документами.

1.2. Ростверк является элементом свайного фундамента, опирающимся на куст свай (черт.1.). Проектировать куст свай следует в соответствии со СНиП II-17-77* "Свайные фундаменты".

______________

     * На территории Российской Федерации действует СНиП 2.02.03-85. - Примечание "КОДЕКС".

Черт.1. Схема образования пирамиды продавливания под сборной железобетонной колонной прямоугольного сечения

Сопряжение ростверков со сборными железобетонными колоннами предусматривается стаканным (с подколонником или без него), с монолитными железобетонными колоннами - монолитным, со стальными колоннами - с помощью анкерных болтов.

1.3. Расчет ростверков производится по предельным состояниям первой группы (по прочности) и по предельным состояниям второй группы (по раскрытию трещин).

Величины нагрузок и воздействий, значения коэффициентов надежности по нагрузке и коэффициентов сочетаний, а также подразделения нагрузок на постоянные и временные - длительные, кратковременные, особые - должны приниматься в соответствии с требованиями СНиП 2.01.07-85 "Нагрузки и воздействия" и СНиП 2.03.01-84 "Бетонные и железобетонные конструкции", а значения  коэффициентов надежности по назначению - согласно "Правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций".

При определении нагрузок от колонн на ростверки следует учитывать увеличение моментов в месте заделки колонн от действия вертикальных нагрузок при прогибе колонн.

При расчете ростверков расчетные сопротивления бетона следует умножать на коэффициент условий работы бетона , принимаемый равным 1,1 или 0,9 в зависимости от длительности действия нагрузок. Коэффициент условий работы бетона принимается равным 1.

1.4. Расчет ростверков на сваях сплошного круглого сечения производится так же, как и на сваях квадратного сечения. При этом в расчете ростверка сечения круглых свай условно приводятся к сваям квадратного сечения, эквивалентного круглым сваям по площади, т.е. с размером стороны сечения, равным 0,89, где - диаметр свай.

2. РАСЧЕТ РОСТВЕРКОВ ПО ПРОЧНОСТИ

А. РАСЧЕТ ПО ПРОЧНОСТИ РОСТВЕРКОВ ПОД СБОРНЫЕ ЖЕЛЕЗОБЕТОННЫЕ КОЛОННЫ

2.1. Расчет по прочности плитной части ростверков под сборные железобетонные колонны производится: на продавливание колонной; продавливание угловой сваей; по прочности наклонных сечений на действие поперечной силы; на изгиб по нормальному и наклонному сечениям; на местное сжатие (смятие) под торцами колонн. Помимо этого проверяется прочность стакана ростверка.

Расчет ростверков на продавливание колонной

2.2. Расчет на продавливание колонной центрально-нагруженных ростверков свайных фундаментов с кустами из четырех и более свай производится по формуле (1) из условия, что продавливание происходит по боковой поверхности пирамиды, высота которой равна расстоянию по вертикали от рабочей арматуры плиты до низа колонны, меньшим основанием служит площадь сечения колонны, а боковые грани, проходящие от наружных граней колонны до внутренних граней свай, наклонены к горизонтали под углом не менее 45° и не более угла, соответствующего пирамиде с (см. черт.1):

,                                              (1)

где - расчетная продавливающая сила, равная сумме реакций всех свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания, определяемая из условия . При этом реакции свай подсчитываются только от продольной силы , действующей в сечении колонны у верхней горизонтальной грани ростверка;

здесь - число свай в ростверке;

- число свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;

- расчетное сопротивление бетона растяжению для железобетонных конструкций с учетом коэффициента условий работы бетона;

- рабочая высота сечения ростверка на проверяемом участке, равная расстоянию от рабочей арматуры плиты до низа колонны, условно расположенного на 5 см выше дна стакана;

- полусумма оснований -й боковой грани фигуры продавливания с числом граней ;

- расстояние от грани колонны до боковой грани сваи, расположенной за пределами фигуры продавливания;

- коэффициент, учитывающий частичную передачу продольной силы на плитную часть через стенки стакана, определяемый по формуле

,                                      (2)

здесь - площадь боковой поверхности колонны, заделанной в стакан фундамента, определяемая по формуле

,                                         (3)

здесь - размеры сечения колонны;

- длина заделки колонны в стакан фундамента.

При расчете на продавливание центрально-нагруженных ростверков колонной прямоугольного сечения формула (1) приобретает следующий вид:

,                         (4)

где ; - см. формулу (1);

- см. формулу (3);

- расстояние от грани колонны с размером до параллельной ей плоскости, проходящей по внутренней грани ближайшего ряда свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания;

- расстояние от грани колонны с размером до параллельной ей плоскости, проходящей по внутренней грани ближайшего ряда свай, расположенных за пределами нижнего основания пирамиды продавливания.

Отношение принимается не менее 1 и не более 2,5.

При принимается равным ; при принимается равным 0,4 .

При расчете на продавливание колонной квадратного сечения центрально нагруженных ростверков при формула (4) будет иметь следующий вид:

.                                       (5)

При установке в пределах пирамиды продавливания поперечной арматуры расчет должен производиться из условия

,                                          (6)

но не более 2 . Сила принимается равной правой части условия (1).

Сила определяется как сумма всех поперечных усилий, воспринимаемых хомутами, пересекающими боковые грани пирамиды продавливания, по формуле

,                                              (7)

где - расчетное сопротивление поперечной арматуры растяжению при расчете наклонных сечений на действие поперечной силы;

- суммарная площадь сечения поперечной арматуры, пересекающей боковые грани пирамиды продавливания.

2.3. Расчет на продавливание колонной внецентренно нагруженных ростверков производится по тем же формулам, что и на продавливание центрально-нагруженных ростверков, но при этом расчетная величина продавливающей силы принимается равной , где - сумма реакций всех свай, расположенных с одной стороны от оси колонны в наиболее нагруженной части ростверка за вычетом реакций свай, расположенных в зоне пирамиды продавливания с этой же стороны от оси колонны.

В этом случае реакции свай подсчитываются от продольной силы и момента, действующих в сечении колонны у верхней горизонтальной грани ростверка.

При моментах, действующих в поперечном и продольном направлениях, величина определяется в каждом направлении отдельно; в расчет принимается большая из этих величин.

Примечание. При стаканном сопряжении колонны с ростверком и эксцентриситете продольной силы в колонне величину допускается определять, принимая величину момента, передающегося на ростверк от колонны, равной . Если при этом дно стакана располагается выше плитной части ростверка, должна быть дополнительно выполнена проверка ростверка на продавливание при полном моменте и соответствующей ему сумме реакций свай из условия, что меньшим основанием пирамиды продавливания служит площадь подколонника.

2.4. При сборных железобетонных двухветвевых колоннах, имеющих общий стакан, расчет ростверка на продавливание выполняется как при колонне со сплошным прямоугольным сечением, соответствующим внешним габаритам двухветвевой колонны (черт.2).

Черт.2. Схема образования пирамиды продавливания под сборной железобетонной двухветвевой колонной