Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Содержание:
1. Расчет фундамента под наружную стену подвала. Исходные данные.
2. Расчет устойчивости основания против сдвига.
3. Расчет устойчивости основания под подошвой.
4. Расчет основания по деформациям. 5. Определение усилий в стене подвала.
6. Определение расчетных давлений под подошвой фундамента.
7. Расчет армирования стены подвала (по 1 предельному состоянию).
8. Расчет армирования стены подвала (по 2 предельному состоянию).
9. Расчет армирования подошвы фундамента под наружную стену подвала (по 1 предельному состоянию).
10. Расчет армирования подошвы фундамента под наружную стену подвала (по 2 предельному состоянию).
О том, почему важен расчет фундамента под наружную стену подвала, и почему подошва такого фундамента зачастую получается значительно шире, чем у фундамента без подвала, можно почитать в этой статье «Фундамент для дома с подвалом».
В данной статье мы подробно и с пояснениями пройдемся по расчету монолитной железобетонной стены подвала с фундаментом под эту стену в виде монолитной ленты. Расчет выполнен согласно «Руководству по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства», к сожалению, в этом руководстве нет подобного, очень нужного примера. Постараемся исправить данную ситуацию.
Пример расчета в формате pdf без пояснений можно скачать здесь.
Хочу сразу сделать ударение: хоть обычно подобные расчеты и называют «расчет стены подвала», главное в нем – это именно расчет габаритов подошвы фундамента.
Расчет был оформлен в Экселе, чтобы стать многоразовым помощником. В статье будут выложены скрины расчета с необходимыми пояснениями. Возможно, подобный расчет можно было сделать гораздо совершенней, но моей целью было не изучить Эксель, а сделать рабочий инструмент (расчет), который в итоге можно распечатать, проверить другому человеку, не залезая в компьютер, и в конце концов сдать в архив. Поэтому замечания по оформлению принимаются только в виде советов, как можно было бы сделать лучше и проще.
Расчет пронумерован по пунктам (в самом первом столбце А), на них будут даваться ссылки в пояснениях.
Исходные данные.
Внимание! Если в вашем примере условия пунктов 1-5 исходных данных отличаются, считать по этому примеру нельзя, т.к. формулы расчета будут другими – подобрать подходящие формулы можно в руководстве.
1) На стену опирается перекрытие и препятствует смещению верхней части стены по горизонтали, т.е. стена имеет две опоры – внизу и вверху.
2) Грунт засыпки не доходит до верха стены (если у вас не так, нужно брать другие формулы для расчета в руководстве).
3) Стена и фундамент – монолитные железобетонные, с заведением арматуры стены в фундамент.
4) Грунт обратной засыпки – связный, т.е. сцепление не равно нулю.
5) Сложные инженерно-геологические условия (наличие слабых прослоек или зон в грунте, наличие грунтовых вод и т.п.), а также значительные нагрузки на поверхности грунта – отсутствуют (иначе следует выполнять расчет согласно примечанию к п. 8.13 руководства).
6) Коэффициенты для расчета (они выбраны из украинских норм, обратите на это внимание, если считаете не в Украине):
7) Геометрия стены – здесь приведены все значения, которые нам понадобятся в ходе расчета:
На рисунке стена показана в разрезе. Слева – засыпка грунтом с улицы до отметки -0,45 м, справа – подвал.
8) Характеристики грунта. Это один из определяющих факторов для расчета. В расчете используются два грунта:
а. грунт основания – это неповрежденный (не замоченный, не замороженный, не нарушенный при отрытии котлована) грунт основания – по-простому, земля, на которой лежит фундаментная лента. Его характеристики берем из инженерно-геологического отчета.
б. грунт засыпки – это либо местный грунт, который был изъят из котлована (чаще всего так и делается), тогда его характеристики берутся с понижающими коэффициентами, как показано в нашем расчете и взято из руководства; либо привезенный песок или доменный шлак (тогда понижающие коэффициенты также используются, ведь грунт невозможно уплотнить до природного состояния, а сцепление нужно брать нулевое). По грунтам засыпки следует заметить следующее. Нельзя использовать для обратной засыпки местные просадочные грунты. Также иногда бывает, что с местным грунтом (глиной, суглинком) фундаментная лента получается слишком широкой, тогда можно просчитать ее с обратной засыпкой, имеющей высокий угол внутреннего трения (35-40 градусов), это значительно снижает горизонтальное давление грунта на стену и резко уменьшает ширину подошвы. Если завезти грунт для засыпки не дорого, то стоит рассмотреть при проектировании данный вариант. Но всегда следует учитывать, что доменный шлак – наихудший с точки зрения экологичности вариант. И обратите внимание на ограничение для сцепления грунта засыпки (не более 0,7 и не более 1,0 т/м2) – оно действует всегда.
9) Нагрузки – это тоже немаловажный фактор, нужно правильно собрать нагрузки перед расчетом. Нагрузка на грунте, если она не определена, берется не меньше 1 т/кв. м. Нагрузки на стену подвала собираются от веса всех конструкций, опирающихся на фундамент плюс временная нагрузка на всех перекрытиях-покрытиях (включая снеговую) – как собрать нагрузку на ленточный фундамент можно узнать в этой статье.
Итак, переходим к расчету устойчивости основания против сдвига.
Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел "БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ".
svoydom.net.ua Проверить несущую способность стены подвала расчетной высотой 2,95 м, сложенной из бетонных полнотелых блоков шириной 0,6м. Бетон блоков В7,5 (М100), кладочный цементный раствор М 50 (рис.5.1). Расчетная нагрузка на 1м длины стены подвала от кирпичной стены толщиной 0,64 м и и междуэтажных перекрытий NI = 750 кН. Стена первого этажа расположена с эксцентриситетом относительно оси подвала e1 = 0,02 м. Расчетная нагрузка на 1 м длины стены подвала от надподвального перекрытия N2 = 50 кН. Эксцентриситет приложения нагрузки e2 = 0,26 м. На поверхности земли действует равномерно распределенная нагрузка интенсивностью 10 кПа. Грунт засыпки - суглинок (см. раздел 3). Характеристики грунта засыпки для расчетов по I группе предельных состояний: Удельный вес грунта засыпки 1 = f ▪ n= 1,15 ▪ 0,95 ▪ 18,5 = 20,22 кН./м3 Угол внутреннего трения грунта засыпки φI = φ ▪ 0,9 / 1,15 = 16 ▪ 0,9/1,15 = 12,52° Таблица 4.1 Расчетные сопротивления сжатию кладки из крупных сплошных бетонных блоков,R,МПа Марка бетона блока Расчетное сопротивление сжатию кладки при марке раствора 200 150 100 75 50 25 300 7,5 7,2 6,9 6,7 6,5 6,2 250 6,7 6,4 6,1 5,9 5,7 5,4 200 5,4 5,0 4,9 4,7 4,3 150 4,6 4,4 4,2 4,1 3,9 3,7 100 - 3,3 3,1 2,9 2,7 2,6 75 - - 2,3 2,2 2,1 2,0 50 - - 1,7 1,6 1,5 1,4 Таблица 4.2 Значение коэффициентов продольного изгиба при отношении λh (λhc) λh / (λhc) 4 6 8 10 12 14 16 18 22 26 30 34 Коэфф. прод. изгиба φ(φc) 1,0 0,98 0,95 0,92 0,88 0,85 0,81 0,77 0,69 0,61 0,53 0,44 Рисунок 5.1 Расчет стены подвала по прочности Толщина эквивалентного слоя грунта составит hred = 10 / 17,58 = 0,57 м Интенсивность бокового давления грунта в уровне планировочной отметки q1 = l,2 ▪17,58 ▪ 0,57 ▪ tg2(45° - 12,52°/2) = 7,74 кН/м. Интенсивность бокового давления грунта в уровне низа стойки q2 = 1, 15 ▪ 17,58 (1,2/ 1,15 ▪ 0,57+2,36) tg 2 (45 - 12,52°/2) = 38,45 кН/м. Изгибающие моменты от бокового давления грунта определим в двух сечениях. Сечение 1-1 (х = 0,4h2 = 0,4 ▪ 2,91=1,16 м). М0,4 = 1/6 {2,362 / 2,91 (2 ▪ 7,74 + 38,45) ▪1,16 – - ( 3 ▪ 7,74 + (38,45 – 7,74) ▪ (1,16 – 2,91 +2,36) / 2,36) ▪ (1,16 – . -2,91 +2,36)2} = 18,02 кНм. Сечение 2-2 (х = 0,6Н1 = 0,6 Х 2,91 = 1,75м). М 0,6 = l/6 {2,362 / 2,91 (2 ▪ 7,74 + 38,45) ▪ 1,75 - - [3 ▪ 7,74 + (38,45 - 7,74) ▪ (1,75 - 2,91 + 2,36) /2,36 ]▪ (1,75 - 2,91+ . +2,36)2} = 20,78 кНм. Суммарный изгибающий момент в уровне низа надподвального перекрытия от нагрузок, действующих выше обреза фундамента. M1 = - N1▪ е1 + N2▪ e2 = -750 ▪ 0,02 + 50 ▪ 0,26 = -2,0 кНм. N1 = N1 + N2 = 750 + 50 = 800 кН. Эксцентриситет равнодействующей продольных сил e = M1 / N1 = 2,0 / 800 =0,0025 м. Суммарный эксцентриситет с учетом случайного равного 0,04 м составит ес = е + eсл =0,0025 + 0,04 = 0,0425 м. Расчетное значение изгибающего момента в уровне низа плит надподвального перекрытия равно: Мр = n1 ▪ eс = -800 ▪ 0,0425 = -34,0 кНм. Суммарные значения моментов в сечениях: в уровне обреза фундамента Мp = -34 кНм; в сечении 1-1 M0,4= -34,0 ▪ 0,6 - 18,02 = -38,42 кНм; в сечении 2-2 М0,6= -34,0 ▪ 0,4 - 20,78 = -34,38 кНм. Проверку прочности стены производим для сечения 1-1 с максимальным значением изгибающего момента. Прочность стены проверяем при внецентренном сжатии с эксцентриситетом еo = M0,4/ N1 = 38,42 / (800 + 0,6 ▪ 1,0 ▪ 1,16 ▪ 24 ▪ 1,1) = 0,047 м. Расчетную несущую способность стены определим - по формуле (4.4) с подстановкой следующих значений: λh =2,91/0,6 = 4,85; из табл.4.2 φ = 0,99; hc = h - 2е0= 0,6 – 2 ▪ 0,047 = 0,506 м; λhc = 2,91 / 0,506 = 5,75; из табл.4.2 φc= 0,98; φı = (0,99 + 0,98) / 2 = 0,995; R =2,7МПа; из табл.4.1; А = 0,6 ▪ 1,0 = 0,6м2; Ac = 0,6 (1 - 2 ▪ 0,047 / 0,6) = 0,506 м2; =1 + 0,047 / 0,6 = 1,078 < 1,45. Ncr = 1,0 ▪ 0,995 ▪ 2700 ▪1,1 ▪ 0,506 ▪ 1,078 = 1611,9 кН > N1 = 818,4кН. Расчеты показывают, что прочность стены подвала достаточна. ЛИТЕРАТУРА Основания и фундаменты: Справочник / Под. ред. Г.И.Швецова.-М.: Высшая школа,1991. 383с. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов .- М.: Стройиздат, 1990.-304 с. Проектирование оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию.- изд. КПИ, 1988, 60с. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. -М.: Стройиздат,1985.- 40с.Расчет фундамента под наружную стену подвала. Расчет основания по деформациям (по 2 предельному состоянию). Пример расчета. Пример расчет стены подвала
Расчет фундамента под наружную стену подвала. Пример расчета.
Добавить комментарий
5. Пример 2. Расчет прочности стены подвала кирпичного здания
СНиП II-22-81.Каменные и армокаменные конструкции.– М.: Стройиздат, 1983.- 40с.
Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций к СНиП II-22-84 “Каменные и армокаменные конструкции. Нормы проектирования ”.-М.: ЦИТП Госстроя СССР, 1989. – 152с.
Проектирование оснований фундаментов и стен подвальных
помещений. Методические указания по курсовому и дипломному
проектированию по курсу «Основания и фундаменты» для
студентов всех форм обучения специальностей:
studfiles.net
Расчет несущей способности стены подвала кирпичного здания
Схема приложения вертикальных нагрузок
Цель: Проверка расчета стены подвала.
Задача: Проверить правильность анализа устойчивости в плоскости эксцентриситета при внецентренном сжатии сечения, в котором действует максимальный изгибающий момент.
Ссылки: Пособие по проектированию каменных и армокаменных конструкций (к СНиП II-22-81), 1989, с. 81-82.
Файл с исходными данными:
Пример 18.SAV;ComeIn 18.doc — отчет
Исходные данные:
| H = 2,8 м | Высота стены подвала |
| b×h = 0,4×0,58 м | Размеры бетонных блоков |
| Aп = 25 % | Пустотность блоков по площади среднего горизонтального сечения |
| Vп = 15 % | Пустотность блоков по объему |
| l0 = 2,65 м | Расчетная высота стены подвала |
| b1 = 0,51 м | Толщина кирпичной стены первого этажа |
| N1 = 150 кН | Расчетная нагрузка на 1 м стены подвала от стены первого этажа |
| е1 = 5,5 см | Эксцентриситет приложения нагрузки от стены первого этажа |
| N2 = 22 кН | Расчетная нагрузка на 1 м стены подвала от опирающегося на нее перекрытия над подвалом |
| е2 = 16 см | Эксцентриситет приложения нагрузки от опирающегося на стену подвала перекрытия над подвалом |
| γ = 16 кН/м3 | Объемный вес грунта в насыпном состоянии |
| φ = 38° | Расчетный угол внутреннего трения грунта |
| p = 10 кН/м2 | Нормативное значение поверхностной нагрузки от грунта в насыпном состоянии |
| Камень | Крупные пустотелые бетонные блоки, марка 100 |
| Раствор | Обычный цементный с минеральными пластификаторами, марка 50 |
Исходные данные КАМИН:
Коэффициент надежности по ответственности γn = 1
Возраст кладки - до годаСрок службы 25 летКамень - Крупные бетонные блоки высотой 500-1000 ммМарка камня - 100Раствор - обычный цементный с минеральными пластификаторамиМарка раствора - 50Понижающий коэффициент 0,5Объемный вес кладки 22,44 кН/м3
Конструкция
|
L = 2,65 м B = 0,4 м Be = 0,51 м |
Погонные нагрузки
| Нагрузка на поверхности 12 кН/м2 Объемный вес грунта 19,2 кН/м3 Угол естественного откоса грунта 38 град Коэффициент длительной части нагрузки 1 Nп = 22 кН/м Eп = 0,16 м
Нагрузки от вышележащих перекрытий N = 150 кН/м E = 0,055 м Коэффициент длительной части нагрузки 1 |
Сравнение решений
| Проверка | устойчивость при внецентренном сжатии среднего сечения |
| Теория | 181,5/380 = 0,478 |
| КАМИН | 0,481 |
| Отклонение, % | 0,624 |
Комментарии
- В Пособии используются нормативные значения нагрузки на поверхности и объемного веса грунта, которые далее в процессе расчета умножают на соответственные коэффициенты перегрузки n1 = n2 = 1,2. В КАМИН используются полученные расчетные значения этих величин соответственно p ∙ n1 = 10 ∙ 1,2 = 12 кН/м2 и γ ∙ n2 = 16 ∙ 1,2 = 19,2 кН/м3.
- Значение объемного веса кладки получено умножением объемного веса бетона 24 кН/м3 на коэффициент 0,85, учитывающий пустотность блоков по объему Vп = 15 %, и на коэффициент перегрузки для каменных конструкций 1,1: γкл = 24 ∙ 0,85 ∙ 1,1 = 22,44 кН/м3.
- В КАМИН необходимо ввести возраст кладки и срок службы. Т.к. в задаче они не определены, использованы данные "до года" и 50 лет соответственно.
- В КАМИН необходимо ввести высоту столба. Т.к. в задаче определена расчетная высота столба 3 м, это значение использовано для высоты столба при коэффициентах расчетной высоты, равных 1.
scadsoft.com
видео-инструкция по монтажу своими руками, боковое давление грунта на стеновые подвальные конструкции из кирпича, чем отделать, расчет, цена, фото
Подвальным помещением принято считать ту часть строения, большая часть которого размещена под землей ниже уровня отмостки. При этом существуют такие проекты, где его потолок выступает из грунта всего на 20-30 см.
Учитывая такую конструкцию, очень важно рассчитать боковое давление грунта на стены подвала, поскольку от этого зависит не только качество строения, но и безопасность проживающих в нем людей.
Любительское фото возведения бетонной конструкции подвала
Проектирование и монтаж
Для начала необходимо сказать о том, что такие помещения по своей сути возводятся вместе с фундаментом, и именно он будет играть роль стен. При этом стандартный подход к такому строительству не подходит. Это связанно с тем, что пример расчета монолитной стены подвала может значительно отличаться от точно такой же конструкции, но изготовленной из другого материала или расположенной на ином типе грунта.
Таблица расчетов ширины фундамента при сооружении подвалов
Проект
- В основе любого строительства лежит проект, а для подвальных помещений он просто необходим, поскольку нужны точные расчеты.
- Прежде всего, необходимо определиться с высотой комнат. Обычно их делают равной 2.2 метра, но если в помещении предполагается сооружать жилые отделы, то ее стоит делать стандартной и не менее 2.5 метра.
Вариант предварительного проекта создания стен подвальных помещений
- После этого определяются с толщиной стен. В данной ситуации лучше всего использовать специальные справочники и таблицы, которые предоставляют такие данные в соответствии с типом грунтам. Например, монолитные стены подвала при подвижной почве должны иметь толщину не менее 25 см, а если конструкция создается из бута, то их необходимо делать не менее 60 см.
- Профессиональные мастера рекомендуют при создании основания пола подвала производить монолитную заливку с использованием арматурной обвязки и монтажной сетки из металла. При этом ее толщина должна быть не меньше 25 см, поскольку при заглублении ниже одного метра уровня разлива грунтовых вод на нее оказывается давление более одной тонны.
Давление грунта на подвальное помещение
- Когда производится расчет стен подвала, то необходимо сразу учесть равномерное распределение давления и компенсировать его в другие направления. Для этого профессиональные проектировщики рекомендуют изготавливать дополнительные стены, которые бы разделяли помещение на 4 части, подпирая собой основную конструкцию.
- Также нагрузку на такой фундамент снимают за счет вертикального давления плит перекрытия. Именно поэтому строители стремятся уложить их в тот же сезон, чтобы стены подвального помещения под воздействием грунта не перекосились.
Совет!Данную работу лучше всего доверить специалисту, который имеет соответствующее образование и навык.При этом не стоит жалеть средств, поскольку в итоге вы получаете полноценное помещение на одной площади.
Восприятие давления на стены через внутренние и внешние стены конструкции
Земельные работы и изготовление пола
- Для начала необходимо выкопать котлован. При этом инструкция по монтажу рекомендует делать его на полметра шире с каждой стороны. Это пространство необходимо для удобства монтажа и последующего размещения дренажа.
- Чтобы облегчить этот процесс стоит воспользоваться специальной техникой, которую можно арендовать на день.
Котлован необходимо делать на несколько метров шире, чтобы в нем можно было работать
- После этого на пол ямы наносят слой щебенки с песком толщиной в 10 см. Для уплотнения его проливают водой и утрамбовывают.
- Далее необходимо изготовить опалубку под монолитную плиту пола. Ее делают своими руками, используя старые доски или фанеру.
- На дно опалубки укладывают слой рубероида для создания гидроизоляции.
- Затем в ней размещают арматуру, которую перевязывают стальной проволокой.
Укладка монолитной плиты на дно котлована
- Также стоит для усиления конструкции использовать специальную монтажную сетку из металла.
- После этого в опалубку заливают бетон, чтобы получить плиту толщиной не менее 25 см.
- Даже если планируется возведение стен подвала из кирпича, то все равно стоит установить в опалубку дополнительную вертикальную арматуру, которая послужит для перевязки с полом.
Совет! Профессиональные мастера рекомендуют добавлять в бетон небольшое количество жидкого стекла, чтобы увеличить гидроизоляционные качества материала.
Армирование монолитной бетонной плиты пли самостоятельной заливке
Фундамент и стены
- На данном этапе необходимо приступить к возведению основной конструкции согласно заранее разработанному проекту. При этом строго запрещается отклоняться от плана застройки, даже если некоторые его этапы выполнить сложно.
- Типовое армирование монолитных стен подвала производится после установки опалубки путем погружения в образованную полость металлической конструкции в виде клетки.
Металлическая вертикальная арматура, установленная на стадии заливки пола, послужит для перевязки конструкции между собой
- Если строение будет возводиться из блоков, то для этого используют стальную проволоку, которую помещают в кладку через ряд. Также профессиональные мастера советуют использовать металлическую сетку для усиления конструкции.
- Когда необходимо создать перегородки, то их лучше связывать с основной стеной арматурой или кладкой при использовании кирпича и камня.
Наглядное изображение поэтапного возведения фундамента с подвальным помещением
- После того, как бетон или цементный раствор застынет, на что обычно выделяют около двух недель, следует сразу поместить наверх бетонные плиты перекрытия. При этом армирование стен подвала привязывают к ним.
- Стоит отметить, что при таком монтаже обычно используют специальную технику. Однако нельзя допускать того, чтобы она располагалась слишком близко к котловану, поскольку на непрочном грунте это может привести к обрушению его стен.
Совет!Данный этап работы стоит производить в теплое и сухое время года, когда уровень грунтовых вод слишком низкий для затопления.
Разрушение стен подвала при монтаже плиты перекрытия
Гидроизоляция и утепление
- Самой большой проблемой подобных сооружений является не давление грунта на стену подвала, поскольку его можно ослабить конструкционно, а поднятие грунтовых вод, которое может привести к затоплению.
- Стоит отметить, что существует целый ряд различных видов защиты от данного явления природы, но стоит рассмотреть самый эффективный из них.
Использование специального материла для создания гидроизоляции
- Для начала на стены фундамента подвала наносят слой грунтовки, которая увеличит уровень адгезии и послужит первым этапом защиты от влаги.
- Затем на поверхность наносят битум или рубероид. Это будет напорная гидроизоляция, способная выдержать прямой контакт с водой. Также для этих целей можно использовать специальную мастику, но ее цена слишком высока, а качество немногим лучше других материалов.
Использование битума или рубероида для защиты от влаги
- После этого стены котлована застилают полиэтиленовой пленкой. Она послужит дополнительной защитой для дренажной системы, сокращая количество воды и не давая земле проникать в нее на высоком уровне.
- На следующем этапе в свободное пространство котлована засыпают щебенку слоем в 10-20 см. Далее туда же помещают крупнозерновой песок, которые проливают водой для уплотнения.
- На финишной стадии изготавливают бетонную отмостку, для защиты от влаги, идущей с поверхности.
Наружное утепление стен поверх гидроизоляции предполагает установку защитного слоя для дренажа
- При вопросе чем отделать стены в подвале необходимо учитывать то, что утепление такой конструкции производят изнутри. Хотя некоторые мастера предпочитают производить защиту от холода снаружи и только на уровне цоколя. Учитывая данные обстоятельства отделку лучше всего производить гипсокартоном, поскольку данный материал отлично подойдет для этих условий.
- Необходимо сказать и о том, что в последнее время на рынке строительных материалов появился такой компонент, как жидкий утеплитель. Он отлично справляется со своей задачей, дополнительно выполняя функции гидроизоляции. При этом его простота монтажа очень сильно облегчает работу.
Совет!К гидроизоляции подобных конструкций необходимо подходить очень ответственно, поскольку от этого этапа напрямую зависит срок эксплуатации всего здания.
Неправильно произведенный монтаж или нарушения при установке гидроизоляции могут привести к довольно неприятным последствиям, которые повредят не только подвалу, но и скажутся на всем здании
Вывод
Просмотрев видео в этой статье можно получить более подробную информацию по данной теме. При этом на основании текста, который представлен выше, следует сделать вывод о том, что данная работа является довольно сложной и требует точных расчетов и заранее подготовленного проекта.
Отдельное внимание необходимо уделить тому, что расчет стены подвала подбирается исключительно индивидуально. Для этого необходимо иметь данные о типе почвы, уровне залегания грунтовых вод и климатической особенности конкретной местности.
Добавить в избранное Версия для печатиmoypodval.ru
Расчет фундамента под наружную стену подвала. Расчет основания по деформациям (по 2 предельному состоянию). Пример расчета.
Начало расчета смотрите здесь:Расчет фундамента под наружную стену подвала.
Наконец, мы переходим к расчету по 2 предельному состоянию, т.е. по деформациям (основное отличие от 1 предельного состояния – в коэффициентах, они равны единице).
Первым делом мы находим расчетное сопротивление грунта основания. Это монотонная и нудная часть расчета с массой коэффициентов, но ее нужно сделать. Можно обратиться к литературе и выбрать приближенное значение расчетного сопротивления грунта, но я рекомендую делать все основательно и четко, поэтому в п. 7.1 мы определим расчетное сопротивление по формуле, как полагается.
Далее нам снова нужно найти горизонтальное давление на отметке поверхности земли σ1 и на отметке низа подошвы σ2. По сути, необходимо повторить действия пунктов 5.1…5.10, только с другими значениями характеристик грунтов (для второго предельного состояния) и без повышающих коэффициентов.
Затем, как и в прошлый раз нам нужно выбрать один из двух вариантов. В нашем случае это снова вариант «а» - когда σ1 меньше нуля, и эпюра треугольная.
Итоговая эпюра снова окажет нам помощь в самопроверке:
А для варианта «б» расчет будет выглядеть вот так (хоть сейчас он нам и не нужен, но вдруг кому-то пригодится):
Значения σ3 и σ4 введены для удобства расчета усилий Мн и Qн в пунктах 7.18 и 7.19.
Далее мы находим все вертикальные силы с нормативным значением (без повышающих коэффициентов)
И по формулам из таблицы 5 руководства определяем Мн и Qн. После чего можно найти сумму моментов относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы.
Когда нам известны итоговые вертикальная сила и момент, мы можем найти эксцентриситет приложения действующей нагрузки. И здесь расчет опять расходится на два варианта. Как показано на рисунке ниже, эксцентриситет может быть небольшим, и тогда в расчете по деформациям будет задействована вся ширина подошвы, а эпюра напряжений под подошвой будет в виде трапеции; а может быть так, что место приложения нагрузки сильно смещено от центра тяжести подошвы – тогда подошва будет отрываться от основания, и эпюра напряжений будет треугольной и только под частью подошвы. В нашем случае эксцентриситет крайне мал, и эпюра напряжений будет близка к прямоугольнику. Проверив условие, мы убедимся, что считать нужно по варианту «а», по нему мы и определим напряжения под подошвой фундамента.
Вариант «б» в данном примере в расчете не участвует.
В пункте 7.22 мы проверяем условие – сравниваем среднее давление под подошвой с расчетным сопротивлением грунта. Если условие удовлетворяется, переходим к следующей стадии расчета. Если же нет, то скорее всего нам придется увеличить ширину подошвы ленточного фундамента – это самый простой путь. Также возможны специальные мероприятия в виде усиления грунта под подошвой или устройства искусственной подушки.
По сути, на этом расчет, определяющий габариты фундамента и стены подвала окончен. Проверены все необходимые условия (отмечены синим на рисунках), все проходит, все получилось.
Теперь переходим к определению усилий в стене подвала.
class="eliadunit">Добавить комментарий
svoydom.net.ua
33. Особенности расчета стен подвала
При проектировании подвальных стен зданий должна обеспечиваться продольная и поперечная их перевязка. В местах сопряжения целесообразно укладывать арматурные сетки на цементном растворе в горизонтальные швы кладки.
Фундаменты стен подвалов в целях предотвращения выпучивания грунта закладываются ниже уровня пола не менее чем на 50 см.
Наружные стены подвалов рассчитывают на нагрузки от вышерасположенной стены, внецентренно приложенной вертикальной нагрузки от перекрытия подвального этажа и бокового давления грунта с временной нормативной нагрузкой, находящейся на поверхности земли, которую при отсутствии специальных требований принимают равной 1000 кгс/см2. Эту нагрузку для удобства расчета заменяют весом дополнительного, эквивалентного слоя грунта высотой Нпр, м:
где Рн — нормативная временная нагрузка на поверхность земли, кгс/м2; -γо — удельный вес грунта, кгс/м3.
Боковое давление грунта на 1 м стены подвала представляется трапециевидной эпюрой с верхней ординатой
нижней —
где n1 — коэффициент перегрузки для нагрузки на поверхности земли; n2 — то же, для удельного веса грунта; Hгр — высота эпюры давления грунта; φ— расчетный угол внутреннего трения грунта, принимаемый по нормативным данным.
Стена подвала рассчитывается как балка с двумя неподвижными шарнирными опорами (рис. 102). При наличии бетонного пола расчетная высота подвала принимается равной расстоянию в свету между перекрытием подвала и поверхностью пола. При отсутствии бетонного пола расчетная высота равна расстоянию от нижней поверхности перекрытия до подошвы фундамента.
Суммарная эпюра моментов складывается из эпюр моментов от бокового давления грунта и от менее выгодной комбинации вертикальных нагрузок. Положение максимальной суммарной ординаты эпюры моментов находят методом попыток — определением ряда ординат в пределах (0,4-0,6) Н.
Толщина стены подвала определяется расчетом на внецентренное сжатие сечений, в которых моменты или продольная сила максимальны.
Толщина стен подвалов из бутобетона по конструктивным соображениям должна быть не менее 35 см, сечения столбов — не менее 40 см, толщина стен подвала из бутовой кладки должна быть не менее 50 см, размеры сечения столбов — не менее 60 см.
34. Конструкции и особенности расчета многослойных стен
Многослойные стены проектируют из конструктивных, облицовочных и теплоизоляционных слоев, соединяемых жесткими или гибкими связями.
Жесткие связи обеспечивают распределение нагрузки между конструктивными слоями, а также их устойчивость. Гибкие связи в известной мере способствуют увеличению устойчивости конструктивных слоев. Они выполняются из коррозиестойких сталей или сталей, защищенных от коррозии. Суммарную площадь их сечения принимают не менее 0,4 см2 на 1 м2 поверхности стены. Связи между конструктивными слоями стен считаются жесткими:
а)при любом теплоизоляционном слое, если расстояние между осями вертикальных диафрагм не более 10h (где h — толщина более тонкого конструктивного слоя) и не более 120 см;
б)при стенах с воздушной прослойкой или теплоизоляционным слоем, в которых тычки горизонтальных прокладных рядов в один кирпичный слой заделаны на 12 см, а в другой— не менее чем на 6 см. Расстояние между осями прокладных рядов по высоте кладки принимают не более 5/г и не более 62 см;
в)при стенах с теплоизоляционным слоем из монолитного легкого бетона или в виде кладки из камней марки не ниже 10, при тычковых горизонтальных прокладных рядах, расположенных на расстоянии между ними не более указанного в пункте «б».
Несущая способность многослойных стен зависит от прочности отдельных слоев, их деформативности, а также способов и взаимного расположения связей.
Расчет многослойных стен по несущей способности при жестком соединении слоев производится с учетом различной прочности и упругих свойств слоев и неполного использования прочности слоев при их совместной работе. Площадь сечения приводится к материалу основного несущего слоя, а эксцентриситеты всех усилий определяются по отношению к оси приведенного сечения.
Приведение сечения стены к одному материалу выполняют, принимая толщину слоев фактической, а ширину слоев — пропорциональной характеристикам их прочности по формуле
Где bПр — приведенная ширина слоя; b — фактическая ширина слоя; R, т— расчетное сопротивление и коэффициент использования прочности слоя, к которому приводится сечение; R, m — расчетное сопротивление и коэффициент использования любого другого слоя стены (табл. 29).
Центрально-сжатые элементы рассчитывают по формуле
внецентренно-сжатые — по формуле
где коэффициенты mдл, φ, φ1 определяются по приведенному сечению и материалу, к которому оно приведено; .Fnp — приведенная площадь сечения; Fпр.с — площадь сжатой части приведенного сечения, вычисляемая аналогично определению сжатой части однородного сечения. При расчете двухслойных стен эксцентриситет продольной силы, направленный в сторону теплоизоляционного слоя, не допускается свыше 0,5 у.
Трехслойные стены с засыпками или заполнением бетоном марки ниже М10 и двухслойные с утеплителем марки Ml 5 и ниже необходимо рассчитывать по сечению кладки без учета несущей способности утеплителя.
Расчет многослойных стен с гибкими связями выполняется для каждого слоя, как самостоятельно работающего, на приложенные к нему нагрузки. При этом коэффициентφ принимают для условной толщины, равной сумме толщин двух слоев, умноженной на коэффициент 0,7. Если материал слоев различный, коэффициент φ определяют по приведенной упругой характеристике
studfiles.net
Расчет фундамента под наружную стену подвала. Расчет армирования стены подвала (по 2 предельному состоянию). Пример расчета.
Начало расчета смотрите здесь:Расчет фундамента под наружную стену подвала.
Расчет по второму состоянию состоит из нескольких этапов и включает в себя расчет по прогибу и по раскрытию трещин. По прогибу считать стену подвала смысла нет, и мы эту часть расчета упускаем. По раскрытию трещин расчет проводится в несколько этапов: сначала нужно выяснить необходимость этого расчета (раскрываются ли вообще трещины в нашей конструкции?), затем (если трещины раскрываются) следует выполнить расчет по раскрытию трещин наклонных и нормальных к оси элемента. Расчет этот следует выполнять с учетом изменения 1 к СНиП 2.03.01-84.
В нашем случае это будет очень краткий расчет из одного пункта. При наших размерах стены и нагрузках получился совсем небольшой изгибающий момент, и трещины в стене не образуются – можно облегченно вздохнуть и перейти к расчету подошвы.
В пункте 11.1 мы выуживаем из предыдущего расчета максимальный изгибающий момент, действующий на стену.
Для того, чтобы определиться, по какой формуле находить Мcrc, определяем процент армирования стены μ, и выясняем, что он меньше 0,01. Это условие позволяет нам пренебречь арматурой и определить Мcrc как для бетонного сечения.
И наконец, в пункте 11.3 мы проверяем условие (233) пособия, сравнивая момент внешних сил (собственно, это наш момент 1,23 т∙м) и момент Мcrc, воспринимамый сечением стены при образовании трещин – по простому тот момент, при котором трещины начнут образовываться. Выясняется, что нашего момента не достаточно, чтобы трещины смогли начать образовываться.
Переходим к расчету армирования подошвы.
class="eliadunit">Добавить комментарий
svoydom.net.ua
