Общие сведения о пособии
Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений разработано в дополнение к СНиП 2.03.01-84 «Бетонные и железобетонные конструкции». Документ был подготовлен 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 ЦНИИЭП торгово-бытовых зданий (кандидаты техн. наук В.Л. Морозенский, Б.В. Карабанов), которые составили примеры расчета.
Пособие утверждено приказом ЦНИИпромзданий Госстроя СССР от 30 ноября 1984 г. № 106а и рекомендовано к изданию решением секции несущих конструкций научно-технического совета ЦНИИпромзданий.
Назначение документа: 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, а также примеры расчета ростверков. Документ предназначен для инженерно-технических работников проектных и строительных организаций.
Область применения
Пособие распространяется на проектирование монолитных ростверков квадратной и прямоугольной формы в плане со следующими характеристиками:
- с кустами из двух, четырех и более свай;
- под сборные железобетонные колонны;
- под монолитные железобетонные колонны;
- под стальные колонны.
Важное примечание: свайные фундаменты с кустами из двух свай рекомендуется применять только в каркасных бескрановых зданиях при соблюдении двух условий:
- сваи располагаються в створе пролета здания;
- величина эксцентриситета приложения нагрузки в перпендикулярном направлении не превышает 5 см.
При проектировании ростверков, предназначенных для эксплуатации в сейсмических районах, а также в агрессивных средах, должны соблюдаться дополнительные требования, регламентированные соответствующими нормативными документами.
Конструктивные особенности ростверков
Ростверк как элемент свайного фундамента
Ростверк является элементом свайного фундамента, опирающимся на куст свай. Проектирование куста свай выполняется в соответствии с нормами на свайные фундаменты (СНиП II-17-77, на территории Российской Федерации действует актуализированная редакция — СП 24.13330).
Типы сопряжения ростверков с колоннами
В зависимости от типа колонн применяются различные виды сопряжения:
- Сборные железобетонные колонны — стаканное сопряжение (с подколонником или без него);
- Монолитные железобетонные колонны, монолитное сопряжение;
- Стальные колонны — сопряжение с помощью анкерных болтов.
При стаканном сопряжении под сборной железобетонной колонной прямоугольного сечения важным расчетным элементом является схема образования пирамиды продавливания, которая определяет работу ростверка на местное сжатие и продавливание.
Основы расчета ростверков
Расчет по предельным состояниям
Расчет ростверков производится по двум группам предельных состояний:
- Первая группа — расчет по прочности (несущей способности);
- Вторая группа — расчет по раскрытию трещин.
Нагрузки и воздействия
При определении нагрузок необходимо руководствоваться следующими принципами:
- величины нагрузок и воздействий, значения коэффициентов надежности по нагрузке и коэффициентов сочетаний принимаются в соответствии с требованиями норм «Нагрузки и воздействия» (в настоящее время — СП 20.13330);
- подразделение нагрузок на постоянные и временные (длительные, кратковременные, особые) выполняется по действующим нормам;
- коэффициенты надежности по назначению принимаются согласно правилам учета степени ответственности зданий и сооружений при проектировании конструкций.
Особое внимание при определении нагрузок от колонн на ростверки следует уделять учету увеличения моментов в месте заделки колонн от действия вертикальных нагрузок при прогибе колонн. Это требование особенно актуально для гибких колонн и колонн с крановыми нагрузками.
Расчетные сопротивления бетона
При расчете ростверков расчетные сопротивления бетона следует умножать на коэффициент условий работы бетона, который принимается равным:
- 1,1 — при соответствующей длительности действия нагрузки;
- 0,9 — при других условиях работы;
Выбор значения коэффициента зависит от характера и длительности действия нагрузки на конструкцию.
Виды расчетов, предусмотренных пособием
Пособие содержит методики выполнения следующих расчетов:
- Расчет на продавливание ростверка колонной и угловой сваей — проверка образования пирамиды продавливания;
- Расчет по наклонным сечениям — на действие поперечной силы;
- Расчет изгибающих моментов в сечениях ростверка и подбор рабочей арматуры;
- Расчет стаканной части (подколонника), на продавливание дном стакана и на раскалывание;
- Расчет по раскрытию трещин, нормальных к продольной оси элемента;
- Расчет местного сжатия под плитами стальных баз при опирании стальных колонн.
Практические рекомендации по применению пособия
При использовании пособия в современной проектной практике необходимо учитывать следующие моменты:
- пособие разработано к СНиП 2.03.01-84, действие которого на территории РФ заменено актуализированной редакцией СП 63.13330 «Бетонные и железобетонные конструкции»;
- нормы на свайные фундаменты актуализированы в СП 24.13330 «Свайные фундаменты»;
- нагрузки и воздействия регламентируются СП 20.13330;
- при пользовании пособием необходимо учитывать утвержденные изменения строительных норм и правил и государственных стандартов;
- методики расчета, приведенные в пособии, сохраняют инженерную ценность, однако расчетные сопротивления материалов и коэффициенты следует принимать по действующим нормам.
Значение пособия для проектной практики
Несмотря на год издания, пособие остается ценным практическим руководством для инженеров-проектировщиков по следующим причинам:
- оно содержит детальные примеры расчета ростверков различных типов, которые могут служить образцом при выполнении проектных работ;
- приведенные расчетные схемы (пирамида продавливания, работа наклонных сечений) соответствуют физической сути работы конструкций и легли в основу современных норм;
- документ систематизирует конструктивные требования к сопряжениям ростверков с колоннами различных типов;
- пособие охватывает весь цикл проектирования, от сбора нагрузок до конструирования и армирования.
Пособие по проектированию железобетонных ростверков свайных фундаментов под колонны зданий и сооружений представляет собой фундаментальный отраслевой документ, регламентирующий расчет и конструирование одного из наиболее ответственных элементов каркасных зданий. Правильное применение рекомендаций пособия в сочетании с требованиями действующих нормативных документов (СП 63.13330, СП 24.13330, СП 20.13330) обеспечивает надежность, долговечность и экономичность свайных фундаментов промышленных и гражданских зданий. Инженерам-проектировщикам рекомендуется использовать пособие как методическую базу, корректируя нормативные параметры в соответствии с актуальными строительными правилами.