Применяемые методы расчёта ростверков под колонны не учитывают их сложную работу, являются приближёнными и несовершенными. Для совершенствования методов расчёта необходима информация о напряжённо-деформированном состоянии ростверков, которую можно получить в результате численного или физического экспериментов.

Рассмотрим результаты численных экспериментов многорядных ростверков под колонны (рис.1) по программе «Лира».

Рис.1 Примеры расположения свай в многорядных ростверках под колонны

По результатам расчётов нескольких вариантов ростверков  были построены эпюры нормальных и касательных напряжений в характерных сечениях.

Особый интерес представляют эпюры распределения нормальных напряже­ний s_z. (рис.2). С удалением от верхнего слоя напряжения s_zуменьшаются по абсолютной величине и рассредоточи­вают­ся по ширине рассматриваемого сечения. Наибольшие сжимающие напря­жения s_z наблюдаются в верхнем слое, непосредственно под нагрузкой. С увеличением шага свай уменьшаются сжимающие напря­жения s_z как под колонной, так и под всеми сваями.

По характеру распределения нормальных напряжений s_z можно судить о размерах рабочей зоны сваи – опоры. С удалением свай от нагрузки уменьшается их рабочая площадь (рис.3).

Характер распределения нормальных и касательных напряжений в ростверках отличается от классических эпюр распределения напряжений в балках, а нормативные методы расчёта базируются именно на балочных аналогиях.

По результатам расчётов построены траектории главных напряжений (рис.4) . Главные сжимающие напряжения концентрируются в пределах условных наклонных полос бетона, расположенных между подошвой колонны и оголовками свай. Главные растягивающие напряжения концентрируются в горизонтальной плоскости между сваями-опорами вблизи нижней грани ростверка. Характерно, что наибольшая концентрация главных сжи­мающих напряжений наблюдается между колонной и средними (наиболее близко расположенными к оси колонны) сваями.

Полученные результаты позволяют разработать методы расчёта и конструирования ростверков с помощью пространственных каркасно-стержневых моделей, которые учитывают волнообразное распределение усилий: от максимальных значений у центральных свай до небольших усилий у крайних свай.

Рис. 2. Эпюры s_z, т/м², по средней линии ростверка

а	б
в свая № 3	свая № 1
свая № 4	Свая № 2

Рис. 3. Линии равных напряжений σ в двенадцатисвайном ростверке:
а – план ростверка; б – напряжения по поперечному сечению колонны;
в – напряжения по поперечному сечению свай

Рис. 4. Схема траектории главных напряжений σ₁ и σ₂

1. Кочеткова М.В. Совершенствование методов расчёта многорядных свайных ростверков под колонны [Текст] / М.В.Кочеткова, О.В.Снежкина, А.В.Корнюхин.  – Пенза: ПГУАС, 2011. – 139 с.
2. Корнюхин А.В. Экспериментально-теоретические исследования толстых плит [ Текст]/ А.В.Корнюхин, М.В.Кочеткова, О.В.Снежкина. – Пенза: ПГУАС, 2013. – 131 с.
3. Кочеткова М.В. Экспериментальная оценка работы ростверков [Текст] / М.В.Кочеткова, Н.И.Гусев, О.В.Снежкина, К.С.Паршина – Пенза: ПГУАС, Региональная архитектура и строительство, №1 (18), 2014.

Все статьи автора «Кочеткова Майя Владимировна»