Расчет стены подвала

Определение расчетных нагрузок и эксцентриситетов

Для расчета вырезаем полосу шириной 1 м эксцентриситеты:

Собственный вес подпорной стены:

N_3,max=H*l₁*г*h_c*г_f=2,65*1*24*0,5*1,1=34,98 кН.

Определим приведенную толщину грунта от временной нагрузки:

Коэффициент надежности г_f для временной поверхностной нагрузки в соответствии с п. 3.7. [2] равен 1,2; а для насыпных грунтов по табл. 1[2] равен 1,15.

Определим ординаты эпюры бокового давления грунта в верхней зоне q₁ и нижней q₂:

Расчетная схема подвала

Определение расчетных усилий

В соответствии с п. 6.65 [1] при расчете стен подвала, имеющих толщину меньшую, чем в подземной части, необходимо учитывать случайный эксцентриситет, равный 4 см.

М_1,max=N₁*e₁=787,667*(0,135+0,04)=137,842 кНм

М_2,max=N₂*e₂=60,939*0,21=12,797 кНм,

где усилия N₁ и N₂ подсчитаны в разделе 1.

Моменты в любом сечении стены подвала от бокового давления определяются по формуле (при начале давления по верху стены, что может быть принято при ровной площадке строительства):

При этом максимальное значение определяется по формуле:

М_{max, q}=(0,056*q₁+0,064*q₂)*H² (при х=0,6Н).

Таким образом, максимальная величина момента в стене от бокового давления составит:

М_{max, q}=(0,056*5,616+0,064*24,632)*2,65²=13,279 кНм.

Так как точное определение сечения с максимальным суммарным моментом представляет определенные трудности, то определяют моменты от q дополнительно в сечении с х=0,4Н.

Суммарный момент в сечении х=0,4Н:

М_04,tot=12,211+(137,842−12,797)*0,6=87,238 кНм.

Суммарный момент в сечении х=0,6Н:

М_06,tot=13,279+(137,842−12,797)*0,4=63,297 кНм<87,238 кНм.

Суммарная продольная сила в сечении х=0,4Н составит:

N_tot=N₁+N₂+h_c*0,4*H*1*г*г_f,

где г — средняя плотность материала стены.

N_tot=787,667+60,939+0,5*0,4*2,65*1*24*1,1=862,598 кН.

Проверка прочности сечения

Проверка прочности стены ведется как для внецентренно сжатого элемента. Определяем расчетный эксцентриситет:

Проверим условие п. 4.8 [1] и п. 4.10 [1]; e₀<0,7y; где у — расстояние от центра тяжести сечения до крайнего сжатого волокна:

0,7у=0,7*25=17,5 см > 10,1 см;

т.е. проверки по раскрытию трещин в швах кладки не требуется.

Расчетную несущую способность определим по формуле 13 [1]:

N_cc=m_q*ц₁*R*A_c*щ, где А_с=А (1−2*е₀ /h).

По табл. 4 [1] принимаем R=2,7 мПа.

При h_c=50 см, m_q=1 (см. п. 4.7. [1]),.

(см. формулу 15[1]).

Гибкость стены при учете всего сечения составит:

h₁=h_c-2e₀=50−2*10,1=29,8 см,.

где h₁ - высота сжатой зоны.

По табл. 15 [1], упругая характеристика кладки б=1500; по табл. 18. [1] определяем гибкость стены ц и ц_с; ц=0,987; ц_с=0,935

Коэффициент щ определим по формуле табл. 19 [1]:

Несущая способность стенки равна:

N_cc=1*0,961*2,7*(100)*50*100*[1-(2*10,1)/50]*1,202=929 411,161Н=929,411 кН>962,598 кНпрочность обеспечена.