Особенности укладки фундаментных стен для устойчивости при давлении грунта
Здание возводится на долгие годы, поэтому основание под ним должно быть прочным и устойчивым не только к вертикальной нагрузке, но и к давлению со стороны.
Чтобы конструкция выдержала влияние грунта, применяют бетон М400 и М450. В этом случае получается монолитное сооружение. При создании временной постройки, например, погреба, разрешается использовать марки 100 и 200. При самостоятельном изготовлении фундамента, слои бетона следует увлажнять (заливать) водой и утрамбовывать для увеличения прочности подушки.
При возведении кирпичных стен, каждый элемент необходимо слегка постукивать по поверхности. Таким образом проводят усадку кирпича, увеличивая плотность прилегания, не давая образовываться воздушным пробкам. Крепость стен улучшается, а значит, усиливается сопротивляемость строения к активному влиянию грунта. Подпорные стены подвалов рекомендуется выполнять из обожженного красного кирпича. Силикатный материал в создании подвальных помещений лучше не применять.
При монтаже железобетонных конструкций рекомендуется устанавливать монолиты таким образом, чтобы одна часть располагалась снаружи, а другая в грунте. Все щели затем заполняются бетоном. Такой способ строительства дома позволяет значительно укрепить основание, выдержать вес конструкции и негативное влияние почв.
Определение усилий, действующих в расчетных сечениях стены подвала
Нагрузка на стену подвала, передаваемая с кирпичной стены первого этажа
где (0,8+дПЛ) — это расстояние от низа простенка до стены подвала.
Нагрузка на стену подвала, передаваемая с перекрытия
Эксцентриситет нагрузки от перекрытия над подвалом N2 относительно оси стены подвала (см. рис. 4)
Согласно п. 6.65 , при определении изгибающего момента от вертикальных нагрузок в верхнем сечении стены подвала, учитываем суммарную величину фактического и случайного эксцентриситетов (e1+eсл) для N1 (т.к. е1=0, учитываем только eсл), а для N2 учитываем только фактический эксцентриситет e2.
Временную нормативную нагрузку на поверхности земли заменяем добавочным эквивалентным слоем грунта высотой
hred = , где р — нормативное значение поверхностной нагрузки от грунта; г — объемная масса грунта
Верхняя и нижняя ординаты эпюры бокового давления грунта определим по формуле:
где ц — расчетный угол внутреннего трения грунта;
гf = 1.2 — коэффициент надежности по нагрузке ( табл. 1) ;
где Н2 — расстояние от пола подвала до поверхности земли ( см. рис. 4).
Изгибающий момент в любом сечении стены подвала от горизонтальной нагрузки определим по формуле:
где Н1 — высота подвала ( см. рис. 4).
Изгибающий момент в любом сечении стены подвала от действия вертикальных нагрузок определим по формуле:
Определим сечение по высоте стены подвала с максимальным изгибающим моментом от совместного действия вертикальных и горизонтальных нагрузок. Для этого дифференцируем полученное путем суммирования уравнение.
В сечении с координатой х, где , действует максимальный изгибающий момент Мmax.
Решаем квадратное уравнение:
Значит уравнение не имеет корней, следовательно функция МХ не имеет экстремумов и ее величина плавно убывает на всей области определения от х=0 до х=Н1. Поэтому, максимальный изгибающий момент действует в верхнем сечении стены подвала и равен Мmax=84,1 кН•м.
В этом же сечении действует продольная сила
Особенности укладки фундаментных стен для устойчивости при давлении грунта
При укладке любой стены главным требованием является качественное выполнение работ с соблюдением всех норм и правил строительства подвалов.
При возведении бетонных фундаментных стен необходимо использовать материал не ниже марки М400 или М450.
В случаях, когда делается временный погреб со сроком эксплуатации не более пары лет, то возможно применение марки М100 или М200. Во избежание попадания при строительных работах примесей грунта или посторонних предметов, необходимо позаботиться о качественных формах для заливки бетона.
Лучше всего использовать собственноручно изготовленные формы для конкретной постройки. Такую опалубку можно будет оставить как декоративный элемент.
Учитывая боковое давление грунта, для придания надежности возводимым стенам при заливке бетона его тщательно нужно утрамбовывать, чтобы не было пузырьков или пустот, которые снижают прочность бетона и снижают его способность к противодействию выдавливания стен грунтом.
Кирпичное строительство имеет свои нюансы. Возможна поверхностная кладка, когда бетон мажется слоем по верхнему ряду кладки, что делают для экономии материала. Этот способ применим для хозяйственных помещений, к которым не предъявляются особые требования прочности.
Альтернативой является укладка с промазыванием каждого слоя кладки из кирпичей, более затратная и трудоемкая, но существенно превосходящая остальные методы возведения по прочности и сроку использования.
При любой кирпичной кладке следует тщательно проводить утрамбовку материала, слегка постукивая по уложенному ряду. Это позволит убрать воздушные пустоты между кирпичами, подгоняя их вплотную друг к другу, и придать большей устойчивости стенам.
Каменные стены возводят так же, как и кирпичные, за исключением нескольких нюансов: для большей прочности камни подгоняют встык друг к другу, исключая швы и щели.
Это увеличит сцепление и придаст надежности стене из камня. Поскольку этот материал не имеет ровных краев, в этом случае используется больше бетона для швов, чем в других стенах
Оптимальным вариантом будет использование плит из железобетона размеров, превосходящим высоту подвала. В таком случае исполнения, плиты просто закапывают в землю и замазывают возникшие щели бетоном. Если пластины небольшие, то их используют как кирпичи в укладке, но обязательно принимая в расчет технику безопасности при работе с ними.
Задача №4. Определение давления грунта на подпорную стенку — МегаЛекции
3.4.1. Определение давления на подпорную стенку от идеально сыпучего грунта
Общее выражение для определения давления сыпучих грунтов имеет следующий вид:
, (3.4.1)
где – расстояние точки от поверхности засыпки.
Максимальное активное давление грунта на вертикальную гладкую стенку при z=H:
. (3.4.2)
Эпюра распределения давления по граням стенки будет треугольной. Равнодействующая активного давления на подпорную стенку равна площади эпюры давления:
. (3.4.3)
Максимальное пассивное давление грунта на заднюю грань вертикальной стены при z= :
. (3.4.4)
Равнодействующая пассивного давления:
. (3.4.5)
Пример расчета
Дано:
Высота стенки H=6 м.
Высота заглубления стенки h=1,5 м.
Угол внутреннего трения грунта φ=16.
Удельный вес грунта γ=22 кН/м3
Решение.
Активное давление грунта на подпорную стенку:
Равнодействующая активного давления:
225 кН/м.
Пассивное давление грунта на подпорную стенку:
Равнодействующая пассивного давления:
43,58 кН/м.
По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.1).
При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.
Рис.3.4.1. Расчетная схема подпорной стены
Определение давления на подпорную стенку от идеально сыпучего грунта с учетом пригруза на поверхности грунта
Действие сплошнго равномерно распределенного пригруза в этом случае заменяется эквивалентной высотой слоя грунта, равной:
. (3.4.6)
Активное давление на уровне верха подпорной стенки:
. (3.4.7)
Активное давление на подошве подпорной стенки:
. (3.4.8)
Равнодействующая активного давления:
. (3.4.9)
Пример расчета
Высота стенки H=6 м.
Высота заглубления стенки h=1,5 м.
Угол внутреннего трения грунта φ=16.
Удельный вес грунта γ=22 кН/м3.
Интенсивность пригрузки
Решение.
Эквивалентная высота слоя грунта:
2,27м.
Активное давление на уровне верха подпорной стенки:
28,36кПа.
Активное давление на подошве подпорной стенки:
103,33 кПа.
Равнодействующая активного давления:
395,07 кН/м.
По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.2).
При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.
Рис.3.4.2. Расчетная схема подпорной стены с пригрузом
Определение давления на подпорную стенку от связного грунта
Действие сил сцепления заменяется всесторонним давлением связности:
. (3.4.10)
Далее приводим давление связности по вертикали к эквивалентному слою грунта:
. (3.4.11)
Активное давление на подошве подпорной стенки:
(3.4.12)
Подставляя значения и преобразовывая, получаем:
. (3.4.13)
На некоторой глубине суммарное давление будет равно нулю, из условия находим высоту hс:
. (3.4.14)
Равнодействующая активного давления:
. (3.4.15)
Равнодействующая пассивного давления в связных грунта будет равна:
. (3.4.16)
Пример расчета
Высота стенки H=6 м.
Высота заглубления стенки h=1,5 м.
Угол внутреннего трения грунта φ=21.
Удельное сцепление грунта с=18 кПа.
Удельный вес грунта γ=22 кН/м3.
Решение:
Действие сил сцепления заменяем всесторонним давлением связности:
46,88 кПа.
Далее приводим вертикальное давление связности к эквивалентному слою грунта:
2,13м.
Активное давление на подошве подпорной стенки:
38,0 кПа.
2,37 м.
Равнодействующая активного давления:
68,97 кН/м.
Равнодействующая пассивного давления:
131,59 кН/м.
По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.3). При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.
Рис.3.4.3. Расчетная схема подпорной стены
Рекомендуемые страницы:
Воспользуйтесь поиском по сайту:
Технические характеристики материалов
Какой материал использовать
Каждый из этих материалов имеет свои особенности применения, и свою сферу:
| Бетон. | Бетонирование стен погреба является одним из самых популярных вариантов и чаще всего применяется на практике. |
| Кирпич. | Кирпич человечество научилось использовать давно, ещё до нашей эры. Недостатком этого материала является то, что сам по себе использовать кирпич проблематично, нужен скрепляющий раствор.Совет. Как правило, подобным раствором выступает бетон, который намазывается в промежутках между кирпичами. |
| Камни. | Камни человек начал использовать ещё задолго до кирпича, с их помощью можно создавать даже узоры внутри помещения. Имеют тот же недостаток, что и кирпич – необходим бетон для надёжного скрепления (можно обойтись и без него, но это на свой риск) и дополнительно – довольно высокая цена материала, которая колеблется от типа используемого камня. |
| Железобетонные пластины. | Железобетонные пластины. Такой материал для тех, кто ценит надёжность и прочность, а также строит погреб или фундамент на всю свою оставшуюся жизнь. За счёт железных (зачастую в виде арматурных вставок или сетки) элементов обеспечивается ещё более прочное сцепление, нежели просто при использовании бетона.Совет. Но при работе с пластинами нужно придерживаться техники безопасности и помнить, что инструкция к практически всему пишется кровью. |
Задача №4. Определение давления грунта на подпорную стенку
3.4.1. Определение давления на подпорную стенку от идеально сыпучего грунта
Общее выражение для определения давления сыпучих грунтов имеет следующий вид:
, (3.4.1)
где — расстояние точки от поверхности засыпки.
Максимальное активное давление грунта на вертикальную гладкую стенку при z=H:
. (3.4.2)
Эпюра распределения давления по граням стенки будет треугольной. Равнодействующая активного давления на подпорную стенку равна площади эпюры давления:
. (3.4.3)
Максимальное пассивное давление грунта на заднюю грань вертикальной стены при z= :
. (3.4.4)
Равнодействующая пассивного давления:
. (3.4.5)
Пример расчета
Высота стенки H=6 м.
Высота заглубления стенки h / =1,5 м.
Угол внутреннего трения грунта φ=16 0 .
Удельный вес грунта γ=22 кН/м 3
Активное давление грунта на подпорную стенку:
Равнодействующая активного давления:
225 кН/м.
Пассивное давление грунта на подпорную стенку:
Равнодействующая пассивного давления:
43,58 кН/м.
По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.1).
При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.
Рис.3.4.1. Расчетная схема подпорной стены
Определение давления на подпорную стенку от идеально сыпучего грунта с учетом пригруза на поверхности грунта
Действие сплошнго равномерно распределенного пригруза в этом случае заменяется эквивалентной высотой слоя грунта, равной:
. (3.4.6)
Активное давление на уровне верха подпорной стенки:
. (3.4.7)
Активное давление на подошве подпорной стенки:
. (3.4.8)
Равнодействующая активного давления:
. (3.4.9)
Пример расчета
Высота стенки H=6 м.
Высота заглубления стенки h / =1,5 м.
Угол внутреннего трения грунта φ=16 0 .
Удельный вес грунта γ=22 кН/м 3 .
Интенсивность пригрузки
Эквивалентная высота слоя грунта:
2,27м.
Активное давление на уровне верха подпорной стенки:
28,36кПа.
Активное давление на подошве подпорной стенки:
103,33 кПа.
Равнодействующая активного давления:
395,07 кН/м.
По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.2).
При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.
Рис.3.4.2. Расчетная схема подпорной стены с пригрузом
Определение давления на подпорную стенку от связного грунта
Действие сил сцепления заменяется всесторонним давлением связности:
. (3.4.10)
Далее приводим давление связности по вертикали к эквивалентному слою грунта:
. (3.4.11)
Активное давление на подошве подпорной стенки:
(3.4.12)
Подставляя значения и преобразовывая, получаем:
. (3.4.13)
На некоторой глубине суммарное давление будет равно нулю, из условия находим высоту hс:
. (3.4.14)
Равнодействующая активного давления:
. (3.4.15)
Равнодействующая пассивного давления в связных грунта будет равна:
. (3.4.16)
Пример расчета
Высота стенки H=6 м.
Высота заглубления стенки h / =1,5 м.
Угол внутреннего трения грунта φ=21 0 .
Удельное сцепление грунта с=18 кПа.
Удельный вес грунта γ=22 кН/м 3 .
Действие сил сцепления заменяем всесторонним давлением связности:
46,88 кПа.
Далее приводим вертикальное давление связности к эквивалентному слою грунта:
2,13м.
Активное давление на подошве подпорной стенки:
38,0 кПа.
2,37 м.
Равнодействующая активного давления:
68,97 кН/м.
Равнодействующая пассивного давления:
131,59 кН/м.
По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.3). При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.
Рис.3.4.3. Расчетная схема подпорной стены
Как противостоять морозному пучению грунта
Для предотвращения пучения грунта рекомендуется провести несколько обязательных мероприятий
При укладке фундамента (ленточного или плитного) важно обустроить специальную песчаную подушку под его основанием. Она послужит стабильной опорой и значительно увеличит срок службы строительной конструкции
Подушка должна быть изготовлена из крупного песка или гравия, не подвергающихся промерзанию и пучению. Если грунт на участке является слабопучинистым, стоит засыпать уплотнитель шириной 20 см, равномерно распределив его по периметру фундамента. Если грунт сильно промерзает в зимний период – толщину уплотнителя желательно увеличить до 35-40 см.
В некоторых случаях проблема выявляется во время эксплуатации строительной конструкции. Тогда уплотнитель нужно засыпать по внешнему периметру стен фундамента, делая необходимые по глубине подкопы.
#16 2019-01-09 11:40:27
Re: Расчет бокового давления грунта
Сколько много информации здесь появилось за время праздников)по поводу эпюр: базовая формула давления грунта — Ϭ=Ка*(ɣ*z+q)-2*c*√Ка. Предлагаю разбить её на три составляющие: Ϭ=Ка*ɣ*z + Ка*q — 2*c*√Ка. Рисовать также три эпюры Pɣ, Pq, -Pс и четвертую — суммарную. Нажав на кнопочку «сооружение промышленных предприятий» в исходных данных, к суммарной эпюре добавлялся бы финт с наращиванием эпюры. Только страшно представить как это сделать технически..по поводу коэффициентов: думаю возможность введение коэффициентов больше 1 — это хорошо (мы обычно берем 1,15; СП43 по п.В.20 рекомендует брать его по СП20 и СП35). Вот только немного непривычно выглядит умножение на этот коэффициент в исходных данных. Мне кажется правильнее умножать на него в самих формулах (ведь это коэффициент надежности по нагрузке, а не по объемному весу грунта).А формулу для определения вертикального откоса hс вы сами вывели?
Last edited by Dizel (2019-01-09 11:42:56)
Из чего строят гаражи
Для того, чтобы разобраться с причинами возникновения мокрых стен и других поверхностей в гараже стоит изначально определить из чего выстроен гараж и какие были применены способы и материалы в его отделке. При борьбе с конденсатом(см.В гараже конденсат, что делать?),также стоит учесть есть ли в гараже подвал.
Обязательно для конструкции гаража надо соорудить изначально качественное несущее основание. Оно может быть любого типа:
- Монолитным (очень прочное основание).
- Свайным.
- Столбчатый.
Особенности:
- Эти три вида фундамента более часто используются для сооружения гаражей.
- Монолитное основание применяется в том случае, если стены гаража имеют большой вес и в нем есть подвальное помещение.
- Свайный и столбчатый используется для более легких конструкций стен.
Стены гаража могут быть выполнены:
- Кирпичом.
- Ракушняком.
- С применением металлических листов.
Обзор материалов:
Последний вариант представляет собой каркасное строительство и для сооружения гаража предварительно изготавливается прочный металлический каркас и только потом на него нашиваются металлические листы.
- Цена на такую конструкцию будет довольно низкой, по сравнению с кирпичным гаражом.
- Стены из кирпича более прочные и долговечные. Они также считаются холодными, и именно по этой причине стоит качественно осуществить их утепление. Такие действия также осуществляются и на металлических стенах.
- Ракушняк обладает отличными свойствами и прочностью. Только у него пористая структура, которая способна довольно легко впитывать влагу и в незащищенном виде оставлять такой материал на долго нельзя, на фото показаны примеры таких конструкций.
Конструкция, выполненная из ракушника
Подвал гаража, как правило, представляет собой конструкцию из бетонных стен и пола. Потолком выступают монолитные железобетонные плиты или простые плиты этажного перекрытия. Если в случае монолитного потолочного покрытия не будет мокрый потолок в подвале гаража, так как вода сверху не проступить. Только тут стоит учесть, что есть еще и стены, по которым влага может спускаться вниз.
Из чего делают фундамент дома и стены подвалов
Чем больший дом – тем печальнее последствия. Но за всё время своего развития люди научились качественно противодействовать подобному влиянию физики, и для этого используют самые различные материалы. Не помешает пройтись по основным способам создания качественного фундамента своими руками (см. Фундамент под подвал: какой лучше сделать).
- Для начала нужно определиться, какими материалами противостоит человек законам физики? Как он научился возводить устойчивые дома, независимо от размера . Первоначально необходимо определить боковое давление грунта на стены подвала, оно зависит от глубины подвала.
- Для примерной ориентировки можно брать расчет 12 сантиметров бетона марки 400 на глубину в 1 метр с расчётом, что дом будет эксплуатироваться 50 лет и будет возведён из дерева.
Что может быть использовано в качестве материалов для стены подвала? Это зависит от того, какой формат будет иметь само помещение. В качестве эффективного сырья себя зарекомендовали бетон, кирпич, камни и железобетонные пластины.
#17 2019-01-11 23:40:12
Re: Расчет бокового давления грунта
>DizelИзвиняюсь за запоздалый ответ, напряженные послепраздничные дни.
Про разбивку на три эпюры и четвертую суммарную, вообще говоря, не согласен, поскольку идея разбивки эпюр была в том, что бы можно было использовать по отдельности давление от веса грунта и давление от нагрузки. А когда мы рисуем три эпюры (и четвертую сумму) у нас нет по отдельности этих двух компонентов. Поэтому я сам с собою рассуждал так: если за основу вычисления напряжений принять формулу с тремя компонентами (кстати, так сделано и в руководстве и в справочнике ), то изображать это целесообразно одной суммарной эпюрой где было бы видно как произошло геометрическое суммирование (т.е. как на рисунке Г из СП43), а рядом две(!) эпюры от собств. веса и нагрузки.
Про возможность учета финта (СП43) как опции расчета уже писал и там же задавался вопросом как делить полученную эпюру на две части? Первое, что приходит в голову — это проводить линию параллельную новой суммарной огибающей — см. рис. Впрочем результат выглядит все равно оригинально.
Про коэффициенты: согласен, что лучше прописать все коэффициенты в формулы, но пока идет «брожение» делать этого не хочу, пусть побудет пока так. Моя реплика, про «корректность» имела ввиду корректный окончательный результат, а не ситуацию в целом. А как вы относитесь с процитированному п.9.19 из СП22? Вроде бы ясно сказано — упомянуты ограждения котлованов и подземные части сооружений — остаются подпорные стенки к которым это не относится.
Формула для определения величины вертикального откоса есть в литературе, но и вывести ее проще простого (хотя бы для самопроверки) — вместо сигмы в формуле из СП подставляется ноль, а на место z ставится h_c
В целом пока резюме таково, что предлагаемый подход (деление эпюры на части и формулы из трех компонентов) предполагает практически полную переделку того, что имеется сейчас. В целом соглашаясь, что такая переделка улучшит расчет, тем не менее пока браться за нее не хочу, ибо свободного времени не в избытке. Поэтому, думаю для начала закрыть все оставшиеся вопросы, что бы можно было расчетом пользоваться, а лоск наводить уже следующим этапом.
Стало быть, надо разобраться с вопросами: 1) о вертикальной составляющей при наличии трения или наклона стенки; 2) о направлении равнодействующей давления в случае давления покоя при наличии наклона поверхности (как к этому относиться).
Особенности закладок стенок фундаментов домов и стенок погребов
Первым будет рассмотрен бетон стен подвала и фундамента
Поскольку такие помещения строятся давно, требуются качественные работы, после которых ничего менять и исправлять не придется.
Это связано как с элементарной экономией времени, так и с неудобствами при переделке объекта:
- Поэтому для таких целей подойдет бетон марок 400 и 450. Отдельно следует установить случай, когда делается временный подвал, который понадобится буквально на пару лет, в таком случае можно прибегнуть к маркам 100. — 200.
- Чтобы бетон хорошо ложился и в него не попадали посторонние предметы, необходимо позаботиться о формах, в которые бетон будет заливаться и прессоваться.
Измельчение необходимо, из-за значительной высоты стенок и возможность некачественной усадки довольно велика. Кроме того, нельзя допускать, чтобы через 10 дней он уже начал разваливаться.
Особенности укладки фундаментных стен для устойчивости при давлении грунта
При укладке любой стены главным требованием является качественное выполнение работ с соблюдением всех норм и правил строительства подвалов.
При возведении бетонных фундаментных стен необходимо использовать материал не ниже марки М400 или М450.
В случаях, когда делается временный погреб со сроком эксплуатации не более пары лет, то возможно применение марки М100 или М200. Во избежание попадания при строительных работах примесей грунта или посторонних предметов, необходимо позаботиться о качественных формах для заливки бетона.
Лучше всего использовать собственноручно изготовленные формы для конкретной постройки. Такую опалубку можно будет оставить как декоративный элемент.
Учитывая боковое давление грунта, для придания надежности возводимым стенам при заливке бетона его тщательно нужно утрамбовывать, чтобы не было пузырьков или пустот, которые снижают прочность бетона и снижают его способность к противодействию выдавливания стен грунтом.
Кирпичное строительство имеет свои нюансы. Возможна поверхностная кладка, когда бетон мажется слоем по верхнему ряду кладки, что делают для экономии материала. Этот способ применим для хозяйственных помещений, к которым не предъявляются особые требования прочности.
Альтернативой является укладка с промазыванием каждого слоя кладки из кирпичей, более затратная и трудоемкая, но существенно превосходящая остальные методы возведения по прочности и сроку использования.
При любой кирпичной кладке следует тщательно проводить утрамбовку материала, слегка постукивая по уложенному ряду. Это позволит убрать воздушные пустоты между кирпичами, подгоняя их вплотную друг к другу, и придать большей устойчивости стенам.
Каменные стены возводят так же, как и кирпичные, за исключением нескольких нюансов: для большей прочности камни подгоняют встык друг к другу, исключая швы и щели.
Это увеличит сцепление и придаст надежности стене из камня. Поскольку этот материал не имеет ровных краев, в этом случае используется больше бетона для швов, чем в других стенах
Оптимальным вариантом будет использование плит из железобетона размеров, превосходящим высоту подвала. В таком случае исполнения, плиты просто закапывают в землю и замазывают возникшие щели бетоном. Если пластины небольшие, то их используют как кирпичи в укладке, но обязательно принимая в расчет технику безопасности при работе с ними.
Расчет стен подвала при боковом давлении грунта
Расчет фундаментных стен проводят в строгом соответствии со СНиП 2.09.03-8 «Сооружение промышленных предприятий». Более удобным будет использование справочного пособия к данному СНиП, содержащего основные положения, формулы и методики расчета подпорных стен и стен подвалов из различных материалов.
Расчет проводят в несколько этапов, проверяя на каждом соответствие установленным условиям надежности конструкции к сдвигам. На каждую фундаментную стену оказывает влияние грунт, который пытается её сдвинуть в сторону подвального помещения.
Этому препятствуют вес здания, вес самой стены подвала и фундамента, утяжеление грунта при помощи внешней обсыпки грунтом.
Пётр Кравец
Все эти силы, вертикальные по направляющей, придавливают фундамент к земле, образуя силу трения между подошвой и грунтом. Основой такого расчета является значение в 1,2 раза, что обозначает, что сила трения выше сдвигающей, и фундамент останется неподвижен.
Проводя расчеты самостоятельно, не забывайте, что положительными моментами является любая вертикальная нагрузка (ширина подошвы фундамента, угол трения засыпочного слоя со стороны улицы), а в числе отрицательных будут глубина подвала, маленькая толщина засыпки с обоих сторон, небольшая нагрузка на основание (чем больше нагрузка на фундамент, тем более он устойчив к сдвигам).
В большинстве случаев все эти проблемы решаются расширением подошвы фундамента, а если этого недостаточно, то обустройству распорок между подвальными стенами, препятствующих сдвигающей силе грунта. Если в доме предполагается поперечные несущие стены, то анализ на сдвиг проводят без учета их наличия.
BC: Расчет стен подвала (подпорные стенки) Заголовок BC: Расчет стен подвала (подпорные стенки) Время просмотра 12:16 Заголовок САПФИР 2014: Моделирование давления грунта на стены подвала Время просмотра 8:56 Заголовок Программа по определению давления грунта на подпорную стенку (стенку подвала) Время просмотра 0:31
Рейтинг автора Автор статьи Пётр Кравец Написано статей 350
К чему приводит несоблюдение технологий
Правильно выполненные процессы позволят избежать лопнувших фундаментов, потрескавшихся полов и крошащегося монолита. Ошибки в технологии обычно допускают низкоквалифицированные рабочие, состоящие из малоопытных бригад. А также те, кто горит желанием залить фундамент самостоятельно.
Самая крайняя степень экономии на заливке фундамента, которую мы встречали — попытка хозяина участка справиться исключительно своими силами. Без необходимых инструментов и самого понятия, как укладывается основание будущего дома.
Вот неудачный пример из реальной жизни. Человек купил участок и захотел по максимуму сэкономить на строительстве. Естественно, решил самостоятельно залить бетоном фундамент под одноэтажный дом 6х10 м. Бетономешалки нет, помощников нет. Замешивал в корыте и заливал частями около 7 кубометров бетона. Уплотнение бетона не сделал. На эту работу у него ушло 5 дней.
Хорошо, что перед началом стройки пригласил специалиста для экспертизы прочности основания под дом. Естественно, такой фундамент забраковали, как неспособный длительное время выдерживать большие нагрузки. Пришлось нанимать бригаду рабочих, демонтировать и заливать заново по всем правилам.
Несоблюдение технологий приводит к тому, что через пару тройку лет стены пойдут трещинами, появятся перекосы в окнах и дверях. И только тогда собственник начинает задумываться, насколько оправдана такая экономия.
Сбор нагрузок на стену подвала
Необходимо произвести расчет наружной стены подвала на основании следующих исходных данных: высота стены подвала — 2,5 м; толщина бетонного пола подвала — 0,18 м; длина площадки опирания плит перекрытия подвала — 0,19 м; материал стены подвала — ФБС 24.6.6; марка раствора для стены подвала — М150; отметка уровня земли — -1,300 м; объемная масса грунта — 20 кН/м3; расчетный угол внутреннего трения грунта — 33°; нормативное значение поверхностной нагрузки от грунта — 13 кН/м2.
Принимаем толщину стены подвала h=600 мм ( блоки ФБС 24.6.6 СТБ 1076-97). В качестве конструкции перекрытия принимаем железобетонные плиты перекрытия ПК60.15 с размерами в плане 5980х1490 мм. Длина площадки опирания плит перекрытия подвала — 0,19 м. Для упрощения ширину грузовой площади примем B=2,6 м соответственно на стену подвала будет передаваться нагрузка с кирпичной стены первого этажа — N1; нагрузка, передаваемая с плиты перекрытия — N2; т. к. N2 действует с эксцентриситетом будет возникать изгибающий момент — М; а также на стену будет оказывать влияние грунт.
Конструктивное решение стены подвала, ее расчетная схема и эпюра изгибающих моментов приведены на рис. 4.
Стену будем рассчитывать как балку с двумя неподвижными шарнирными опорами.
Далее определим значения расчетных усилий на стену подвала.
Моделирование бокового давления грунта на стены подвала в ПК ЛИРА 10.6
Внешние стены подвалов рассчитывают на нагрузки, которые передаются наземными конструкциями, а также на давление грунта с временной расчетной равномерно распределенной нагрузкой на поверхности земли.
Усилия в стенах подвалов, опертых на перекрытие, от бокового давления грунта, вызванного его собственным весом и временной нагрузкой, определяются как для балочных плит на двух опорах с защемлением на уровне сопряжения с фундаментом, шарнирной опорой в уровне опирания перекрытия и с учетом возможного перераспределения усилий от поворота (крена) фундамента и смещения стен при загружении территории, прилегающей к подвалу, временной нагрузкой с одной его стороны.
Рис. 1. Общий вид стены подвала
Согласно пункту 8.9 , расчетная схема стен подвалов выглядит следующим образом:
Рис. 2. Расчетная схема стены подвала
Рассмотрим модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6. Высота стен подвала – 3,5 метра, толщина – 0,3 метра. Высота засыпки – 3 м. Материал стен – бетон B15. Арматура – А400. Снизу стена подвала жестко защемлена, сверху закреплена от перемещений в горизонтальной плоскости.
Рис. 3. Модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6
На стены задана вертикальная нагрузка от вышерасположенных конструкций, нагрузка от собственного веса. Вертикальная нагрузка на поверхность земли преобразована в боковое давление на стену подвала. Чтобы задать нагрузку от бокового давления грунта с нагрузкой на поверхность земли, в библиотеке нагрузок выбираем «Трапециевидную нагрузку на группу» (рис. 4).
Рис. 4. Панель активного режима «Назначить нагрузки»
Указываем тип элементов – пластины. Выбираем систему координат и направление изменения нагрузки. Указываем величину нагрузки, выбираем необходимые элементы стен подвала и нажимаем кнопку «Назначить» (рис. 5).
Рис. 5. Диалоговое окно «Трапециевидная нагрузка на группу»
Рис. 6. Нагрузка от бокового давления грунта
После проведения расчета можно посмотреть результаты по перемещениям (рис. 7), усилиям (рис. 8) и армированию (рис. 9).
Рис. 7. Перемещение узлов расчетной схемы по оси Х
Рис. 8. Изгибающий момент Mx
В нашей задаче в качестве продольной арматуры на один погонный метр стены требуется установить арматуру восьмого диаметра с шагом 500 (рис. 9).
Рис. 9 – Продольное армирование железобетонных стен подвала
Таким образом в ПК ЛИРА 10.6 реализована возможность расчета стен подвалов.
Список использованных источников и литературы
Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства / ЦНИИПромзданий Госстроя СССР. – М.: Стройиздат, 1984. – 117 c.
Пассивное боковое давление грунта
Боковое давление грунта, действующее на подпорную стену, считается пассивным, когда стена вдавливается в массив грунта., в таком состоянии, горизонтальное напряжение будет увеличиваться по сравнению с состоянием покоя. В этом случае, коэффициент давления покоя (\(K_p\)) тот, который заменяет \(К_*) в исходных уравнениях. Используя подход Ренкина для гранулированная засыпка, и предполагая, что давление действует в вертикальная задняя сторона, коэффициент пассивного давления на грунт можно рассчитать, используя выражения:
Когда засыпка полностью горизонтальна
\(K_p = загар ^ 2(45º+фракция{\По Мейергофу}{2})\)
Когда засыпка наклонена под определенным углом по отношению к горизонтали
\(K_p=cos(\альфа) \гидроразрыва{потому что(\альфа) + \SQRT{потому что ^ 2(\альфа) – потому что ^ 2(\По Мейергофу)}}{потому что(\альфа) – \SQRT{потому что ^ 2(\альфа) – потому что ^ 2(\По Мейергофу)}}\)
куда \(\) – угол трения рассматриваемого грунта и \(\альфа) угол наклона поверхности засыпки по отношению к горизонтали.
Подстановка этого коэффициента в выражение для расчета результирующей силы от бокового давления грунта в пассивном состоянии дает:
\(P_p=фракция{1}{2} \гамма cdot H^2 cdot K_p)
Очередной раз, Расчеты активного давления Ренкина, представленные ранее, основаны на предположении, что стенка не имеет трения..
