Определение силовых факторов в стене подвала

Изгибающие моменты и поперечные силы в стенах подвалов определяются по формулам:

 

* при перекрытии подвала, расположенным ниже уровня планировки (рис.6.17)

М_{in ¦} =m₂(n₁s_sup+n₂s_{in ¦} )lH²; (8.12)

(8.13)

(8.14)

(8.15)

 

расстояние от верхней опоры до максимального пролетного момента:

(8.16)

 

 

* при перекрытии подвала, расположенном выше уровня планировки,

(8.17)

(8.18)

(8.19)

(8.20)

(8.20)

где s_sup и s_inf – горизонтальные давления на верхнюю и нижнюю части стены подвала от собственного веса грунта и от равномерно распределенной нагрузки на поверхности грунта:

s_sup=s^sup_ah+s_qh-s_ch; (8.21)

s_inf = s^inf_ah + s_qh-s_ch; (8.22)

где s^sup_ah, s^inf_ah, s_qh и s_ch - определяются по указаниям, приведенным ниже (индексы «sup» и «inf» относятся соответственно к верхней и нижней частям стены);

M_inf – изгибающий момент на уроне нижней опоры;

M_x – изгибающий момент в сечении стены, расположенным на расстоянии X от верхней опоры;

Q_sup – поперечная сила на уровне верхней опоры;

Q_inf – поперечная сила на уровне нижней опоры (на уровне сопряжения стены с фундаментом);

l – размер сечения стены (в продольном направлении);

H – расстояние от низа перекрытия до верха фундамента;

H₁ – толщина слоя грунта, вводимая в расчет при определении бокового давления грунта (см. рис. 6.17);

m₁ – коэффициент, учитывающий поворот фундамента;

m₂ – коэффициент, учитывающий податливость верхней опоры;

k₁ и k₂ – коэффициенты, учитывающие изменение жесткости стеновых панелей (для стен с переменной толщиной по высоте), принимаются по Таблица 8.1 в зависимости от отношения толщины стеновой панели в верхней части d_sup к толщине ее в нижней части d_inf на уровне сопряжения с фундаментом;

n=H₁/H.

 

Таблица 8.1

Значения коэффициента жесткости

ssup/sihf	k1	k2
	0,0583	0,0667
0,7	0,0683	0,0747
0,6	0,0753	0,0787
0,5	0,0813	0,0837
0,4	0,0883	0,0907
0,3	0,0993	0,0977

 

Коэффициент m₁, учитывающий поворот ленточного фундамента, принимается при наличии конструкций, препятствующих повороту фундамента(перекрестных лент или сплошной фундаментной плиты), равным 0,8; в остальных случаях m₁ определяется по формуле:

, (8.23)

где E_mw – модуль упругости материала стены;

Е – модуль деформации грунта основания;

b – ширина подошвы фундамента;

d_inf – толщина стены в сечении по обрезу фундамента;

h_f – высота фундамента.

 

Если значение m₁ по данной формуле окажется более 0,8, то принимается m₁ =0,8.

Рисунок 8.3: К определению расчетных усилий в стенах подвалов

а - при перекрытии выше уровня планировки; б - при перекрытии ниже уровня планировки

 

Коэффициент m₂ в случае, когда перекрытие подвала расположено ниже уровня планировки, принимается:

* при невозможности горизонтального смещения верхней опоры стены (опирание перекрытия на массивные фундаменты, поперечные стены и т.п.):

m₂=m₁+0,2;

* при возможности упругого смещения верхней опоры стены:

m₂=1,2(m₁+0,2).

 

Если перекрытие подвала расположено выше уровня планировки:

m₂=1,4(m₁+0,2).

 

Краткое описание производства работ

На основании знаний по курсу «Технология строительного производства» предложить один из вариантов (оптимальный) технологии устройства фундаментной части, дать краткое описание работ и устройства механизмов.

Проектирование котлована

Котлованами называют выемки, выполненные в грунте и предназначенные для различных целей: устройства фундаментов, монтажа подземных конструкций и т.п. Выемки, имеющие большую длину и малую ширину, называют траншеями.

Для рассматриваемого сооружения необходимо запроектировать котлован (траншею). При этом необходимо обеспечить выполнение норм техники безопасности, обосновать возможность производства земляных работ, учесть рекомендации курса технологии строительного производства. В случае необходимости предусмотреть крепление откосов котлована, понижение уровня грунтовых вод или водоотлив.

 

Размеры дна котлована в плане определяются расстояниями между наружными осями сооружения, расстояниями от этих осей до крайних уступов фундаментов, размерами дополнительных конструкций, устраиваемых около фундаментов с наружных сторон (пристенных дренажей, временных водоотливных канав и пр.), и минимальной шириной зазора, позволяющего возводить подземные части сооружения, между дополнительной конструкцией и стенкой котлована (принимается обычно ³0,5м). Размеры котлована поверху складываются из размеров дна котлована и ширины откосов или конструкций крепления его стенок. Глубина котлована определяется отметкой заложения подошвы фундамента и дополнительных устройств (песчаной подушки, пластового дренажа и т.д.).

 

В зависимости от свойств грунта, глубины выработки и наличия подземных вод стенки котлованов либо крепят, либо придают им естественный откос.

Рисунок 10.1. Котлован с естественными откосами:

1 – дно котлована; 2 – очертания будущего фундамента; 3 – вынутый грунт

 

 

Котлованы с естественными откосами устраивают в сухих и маловлажных устойчивых грунтах. При глубине котлована более ³5м крутизна откоса принимается по расчету, а при глубине £5м ее можно не рассчитывать, а назначать в зависимости от грунтовых условий по Таблица 10.1 (за крутизну откоса принимается отношение высоты откоса h к его заложению b).

Таблица 10.1

Наибольшая крутизна грунтовых откосов

Грунты	Наибольшая крутизна откосов при глубине котлована, м, до
1,5
a, град	h/b	a, град	h/b	a, град	h/b
Насыпные		1:0,67		1:1		1:1,25
Песчаные и гравийные влажные (ненасыщенные)		1:0,5		1:1		1:1
Супеси		1:0,25		1:0,67		1:0,85
Суглинки		1:0		1:0,5		1:0,75
Глины		1:0		1:0,25		1:0,5
Моренные: пески и супеси суглинки		1:0,25 1:0,25		1:0,57 1:0,5		1:0,75 1:0,65

 

 

В строительной практике часто прибегают к устройству котлованов с вертикальными откосами (с целью уменьшения объемов земляных работ; из-за стесненных условий), которые, как правило, требуют крепления боковых стенок. Устройство котлованов и траншей с вертикальными стенками без креплений допускается только в маловлажных грунтах и если они оставляются открытыми на непродолжительный срок. Глубина таких котлованов не должна превышать величин, указанных в Таблица 10.2.

Таблица 10.2

Наибольшая глубина выемок с вертикальными стенками

Грунты	Наибольшая глубина выемки, м
Дресвяные, гравийные, песчаные и пластичные супеси	1,0
Супеси твердые, суглинки и глины мягкопластичные	1,25
Суглинки и глины: - тугопластичные - полутвердые - твердые	1,5 2,0 3,0

 

Рисунок 10.2: План котлована, совмещенный с разрезом