Расчет монолитной наружной стены подвала нужно ввести

Расчет монолитной наружной стены подвала
нужно ввести
вычисляется
в этих пунктах нужно проверить выполнение условий
Исходные данные
1
1.1
Коэффициенты
Коэффициент надежности по нагрузке
(для железобетона и грунта в природном залегании)
=
1.2
1.1
ДБН В.1.2-2:2006
Коэффициент надежности по нагрузке (для обратной засыпки)
= 1.15 ДБН В.1.2-2:2006
1.3
Понижающий коэффициент надежности по нагрузке для железобетона,
обратных засыпок и грунта в природном залегании при расчете
на устойчивость
=
1.4
2.1
2.2
2.3
2.4
2.5
2.6
2.7
2.8
2.9
3
3.1
ДБН В.1.2-2:2006
Коэффициент надежности по нагрузке (временная нагрузка по грунту)
=
2
0.9
1.2
ДБН В.1.2-2:2006
Геометрия стены
Толщина стены
а
= 0.25 м
b
= 0.25 м
Толщина подошвы
Отметка пола 1 этажа
A1 =
м
0
Отметка низа подошвы относительно пола 1 этажа
A2 = 3.3 м
Вылет подошвы в сторону подвала
d
= 0.4 м
Ширина подошвы
B
= 1.3 м
Отметка пола подвала относительно пола первого этажа
A3 =
м
3
Отметка грунта засыпки относительно пола первого этажа
A4 = 0.45 м
Отметка низа перекрытия первого этажа
A5 = 0.3 м
Расчет ведется на 1 п.м стены
Характеристики грунта
Грунт основания
1 предельное состояние
удельный вес грунта
= 1.846 т/м3
3.2
угол внутреннего трения
3.3
удельное сцепление
3.1
=
20
градусы
=
2.8
т/м2
2 предельное состояние
удельный вес грунта
= 1.839 т/м3
3.2
3.3
3.4
угол внутреннего трения
18
градусы
=
1.9
т/м2
удельное сцепление
модуль деформации грунта
Е
3.5
=
= 1950 т/м2
Грунт засыпки
1 предельное состояние
удельный вес грунта
= 0.95 * 1.846 = 1.75 т/м3
3.6
3.7
3.8
угол внутреннего трения
=
0.9
*
20
=
18
градусы
=
0.5
*
2.8
=
1.4
→
удельное сцепление
0.7
2 предельное состояние
удельный вес грунта
= 0.95 * 1.839 = 1.75 т/м3
3.9
угол внутреннего трения
=
3.10 удельное сцепление
0.9
*
18
=
16
градусы
т/м2
=
4
4.1
4.2
4.3
0.5
*
1.9
= 0.95 → 0.95 т/м2
Нагрузки
Нагрузка на грунте
q
= 1.0 т/м2
Нагрузка на стену подвала в уровне низа перекрытия (нормативная полная)
Nc = 8.935 т
Нагрузка на стену подвала в уровне низа перекрытия (нормативная временная)
Nc вр = 0.979 т
5
5.1
Расчет устойчивости стены подвала против сдвига
(по 1 предельному состоянию)
Коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта λг:
=
5.2
5.3
tg²
(
5.6
2.85
1.0
= 0.53
= 0.63 т/м2
*
0.53
*
1.2
=
2
√
0.53 = 1.40
Интенсивность горизонтальных сил сцепления σсг:
1.40 = 0.98 т/м2
Давление грунта на отметке поверхности земли σ1:
0
+
0.63
-
0.98 = -0.35 т/м2
Давление грунта на отметке низа подошвы σ2:
= 3.03 +
5.9
2)
Коэффициент k:
=
5.8
°/
* 0.53 * 1.15 = 3.03 т/м2
= 0.70 *
5.7
18
где
Н = A2 - A4 = 3.3 - 0.45 = 2.85 м
Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
грунта от нагрузки на грунте σqг:
=
5.5
-
Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
связного грунта на уровне верха грунта σг1:
σг1 =
0 т/м2
Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
связного грунта на уровне низа подошвы σг2:
= 1.75 *
5.4
45°
0.63 -
0.98 = 2.68 т/м2
Для определения сдвигающей силы выбираем один из двух вариантов:
σ1
σ1
вариант а:
вариант б:
σ1
<
0
>
0
0.15673
= -0.35 -ведем расчет по варианту а
5.10а Расчет по варианту а (вариант б из расчета исключить)
Высота воздействия положительного давления грунта на стену Н1
(от низа подошвы):
= 2.85 *
2.68 /(| -0.35 |+ 2.68 )= 2.52 м
Сдвигающая сила в уровне подошвы фундамента Тсд:
= 2.68 *
2.5
/
2
=
3.4
т
5.10б Вариант б. Исключить из расчета
Высота воздействия положительного давления грунта на стену
Н
= 2.85 м
Сдвигающая сила в уровне подошвы фундамента Тсд:
=( 2.68
- -0.35 )∙ 2.85 /
2
-
- -0.35 ∙ 2.85 = 5.31 т
Расчетные вертикальные силы (с учетом понижающего коэффициента γf3):
5.11 Вес ленточного фундамента Р1 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р1
=
S1
*
*
2.5
= 0.325 *
2.5
= 0.73 т
1.8
=
0.03 т
* 1.75 =
2.67 т
0.9 *
где S1 - площадь сечения фундамента
B
*
b
= 1.3 * 0.25 = 0.325 м2
S1 =
5.12 Вес обратной засыпки со стороны пола Р2
(при среднем весе засыпки и стяжек пола 1.8 т/м3)
Р2
=
S2
*
*
1.8
= 0.02 *
где S2 - площадь сечения пола подвала
d *( A2 b A3
S2 =
0.4 *( 3.3 - 0.25 3
Вес
грунта
с
улицы
Р3
5.13
Р3
=
S3
*
*
0.9
*
)=
)= 0.02 м2
= 1.69 *
0.9
где S3 - площадь сечения грунта над подошвой фундамента
а
d) * (A2 - A4 b) =
S3 = (В =( 1.3 - 0.25 - 0.4 )( 3.3 - 0.45 - 0.25 )= 1.69 м2
Вес
стены
подвала Р4 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
5.14
Р4
=
S4
*
*
2.5
=
0.69 *
0.9 *
2.5
= 1.55 т
где S4 - площадь сечения стены подвала
a (
A2 b
- A5 )
=
S4 =
3.3 - 0.25 - 0.3 )= 0.69 м2
= 0.25 (
5.15 Постоянная нагрузка в уровне низа перекрытия над подвалом Р5
Р5
=
*
(Nc
- Nc вр) =
0.9
*( 8.94
-
0.98 )= 7.16 т
Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную плоскость N
5.16
N = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 =
= 0.73 + 0.03 + 2.67 + 1.55 + 7.16 = 12.14 т
5.17 Пассивное давление грунта Еп:
`
=
= 0.5 * 1.75 * 0.04 * 1.89 * 0.9 + 0.9 *
* 0.7 * 0.2 *( 1.89 - 1)/( tg 18 °)* =
= 0.41 т/м2
3
- 0.1 = 0.20 м
где h = A2 - A3 - h cf = 3.3 h cf = 0.1 м - толщина пола
0.9 -коэффициент надежности по нагрузке для определения Еп
=
= tg ²
( 45° +
5.18 Удерживающая сила Туд:
18
°/
2)
= 1.89
=
( 20 °0 )+ 1.3 * 2.8 +
= 12.14 * tg
+ 0.41 = 8.46 т
0 - угол наклона поверхности скольжения грунта к горизонту
где β =
5.19
=
8.46
/
6.1
=
2.51 >
1.2
удовлетворяется.
Условие
6
3.4
Расчет устойчивости основания под подошвой
(по 1 предельному состоянию)
Интенсивность горизонтального давления на уровне
обреза фундамента σ3
= 2.68 *( 2.52
-
0.25 )/ 2.52 =
=
6.2
6.3
2.41 т/м2
где hф =
b
= 0.25 м
Интенсивность горизонтального давления на высоте Н1 от низа подошвы
фундамента:
0 т/м2
σ0 =
Коэффициент m1:
=
1
/[ 1+ ( 306000 * 0.25 ³)/( 1950 * 1.3 ²*
=
*( 2.75 + 0.25 )]= 0.67 < 0.8 принимаем 0.67
где Ест - модуль упругости бетона стены
= 306000 т/м2 (СНиП 2.03.01-84 табл. 18)
Ест
Н
6.4
6.5
6.6
=
a
=
A2
= 0.25 м
-
-
A5
=
3.3
-
=
1.4
*( 0.67 +
0.25 =
0.3 =
2.75 м
Коэффициент m2:
0.2
)= 1.22
Высота воздействия положительного давления грунта на стену Н2
(от верха подошвы):
b - A4) *
σ3 / (σ3 + |σ1|) =
Н2 = (A2 =( 3.3 - 0.25 - 0.45 )* 2.41 /( 2.41 + 0.35 )= 2.27 м
Отношение высоты воздействия положительного давления грунта на стену Н2 к
высоте стены Н:
2.27
/
2.75 =
0.83
b
где Н = А2 - высота стены
Расчетный момент Мн:
-
A5
3.3
=
6.7
b
=
-
0.25
-
0.3
=
2.75 м
=
6.8
= 1.22 *[ 0 *( 0.33 - 0.38 * 0.83 + 0.10 * 0.83 ²)+
+ 2.41 *( 0.17 - 0.13 * 0.83 + 0.03 * 0.83 ²)]*
1
*
* 2.27 ²= 1.23 тм
м - расчетная длина стены
где b =
1
Расчетная поперечная сила Qн:
=
6.9
0 *( 0.50 - 0.33 * 0.83 )+
= 0.83 * 2.75 [
+ 2.41 *( 0.50 - 0.17 * 0.83 )]+ 1.23 / 2.75 = 2.43 т
Сумма моментов всех сил относительно оси, проходящей
через точку О:
*
l3
=
P2
*
l1
+
P3
*
+
Mн
+
Qн
*
b
+
l2
+(
P4
+
P5
)*
+
∙
l2
= 0.03 * 0.45 + 2.67 * -0.33 +
+ Р6
+( 1.55 + 7.16 )* 0.125 + 1.23 + 2.43 * 0.25 +
+ 0.50 *( 2.68 + 2.41 )* 0.50 * 0.25 ²+ 0.65 *
* -0.33 = 1.94 тм
где l - расстояние от точки приложения силы до оси, проходящей через
центр тяжести подошвы:
- 0.5 *
d
=
l1 = 0.5 * B
= 0.5 * 1.30 - 0.5 * 0.4 = 0.45 м
B
∙( -0.5 )- 0.5 *( B
a
d )=
l2 =
= 1.30 ∙( -0.5 )+ 0.5 *( 1.3 - 0.25 0.4 )= -0.33 м
d 0.5 *
а
=
l3 = 0.5 * B
0.5 * 0.25 = 0.125 м
= 0.5 * 1.30 - 0.4 е сл = 0.01 м
Если l3=0 , принимаем случайный эксцентриситет l3=
Окончательно принимаем l3
= 0.125 м
b
hф =
= 0.25 м
Р6
=
q
*(
B
-
d
-
a
)*
= 1.0 *( 1.3 - 0.4 - 0.25 )*
- приведенная сила от нагрузки на грунте
принимая
=
=
1
= 0.65 т
1
6.10 Эксцентриситет приложения равнодействующей:
/ N ' = 1.94 / 12.79 = 0.152 м
е
= М
где N ' = N + P6 = 12.14 + 0.65 = 12.79 т
6.11 Приведенная ширина подошвы:
B
- 2е = 1.3 2
* 0.152 = 1.00 м
B' =
6.12 Коэффициенты несущей способности грунта
при tg
=
tg
=
14
;
=
6.0
;
=
1.8
.
20
°= 0.35 :
6.13 Коэффициенты влияния угла наклона нагрузки:
=
=[
1
-
3.38 /( 12.79 +
1.00 *
2.8
* 2.747 ) ]³=
0.58
=
=[ 1
= 0.69
-
0.7
*
3.4
/( 12.79 + 1.00 *
= 0.69 -(
1
-
2.8
0.69 )/( 6.0
* 2.747 )]³=
-
1
)=
= 0.63
6.14 Несущая способность основания под подошвой:
= 1.00 *( 8.15 *
h
*
1.85 + 4.15 *
0.3
*
=
A2
3.3
-
3
=
= 14.00 * 0.58 *
1
= 8.15
=
6.00 * 0.69 *
1
= 4.15
=
1.80 * 0.63 *
1
= 1.13
-
A3
=
1.75 + 1.13 *
0.3
2.8
1.00 *
)= 20.29 т
м
6.15 Проверяем условие
/ kн = 20.29 / 1.2 = 16.91 т
N'
= 12.79 < Ф
- условие удовлетворяется, устойчивость фундамента под подошвой обеспечена.
7
7.1
Расчет основания по деформациям
(по 2 предельному состоянию)
Расчетное сопротивление грунта основания:
=
1.2 * 1.08 )/
1 ]*[ 0.43 *
1
* 1.30 * 1.839 +
1 )* 2 * 1.75 +
+ 2.73 * 0.10 * 1.75 +( 2.73 + 5.31 * 1.90 ]= 22.88 т/м2
где коэффициенты γс1 и γс2 выбираем из таблицы 3 СНиП 2.02.01-83
(таблицы Е.7 ДБН В.2.1-10-2009)
=[(
L
=
1.2
=
1.08 - находим по интерполяции:
/
H
Коэффициент
=
12
- отношение длины дома к высоте
/
7
=
=
1
при L/H, равном 4 и более
1.7
Коэффициент
=
1.1
при L/H, равном 1.5 и менее
Коэффициент
=
k
1
(k=1, если характеристики грунтов φ и с определены непосредственными
испытаниями; k=1.1 - в остальных случаях)
Коэффициенты берем из таблицы 4 СНиП2.02.01-83
(таблицы Е.8 ДБН В.2.1-10-2009):
My = 0.43
Mq = 2.73
Mc = 5.31
Коэффициент
kz =
1 (при ширине подошвы меньше 10м)
B
b
=
= 1.30 м - ширина подошвы
= 1.839 т/м3 - удельный вес грунта основания
= 1.747 т/м3 - удельный вес грунта засыпки
1.90 т/м2 - удельное сцепление грунта под подошвой
=
d1 - приведенная глубина заложения фундамента от пола подвала:
=
здесь
= A2
= 3.3
принимаем hs
h cf = 0.1
hs
=
1.8
0
+(
0.1
- A3 b
- h cf
3
- 0.25 - 0.1
=
м
0
м - толщина пола подвала
*
1.8
)/
1.75 =
=
0.10 м
=
= -0.05 м
т/м3 - удельный вес пола подвала
d b - глубина подвала (расстояние от уровня планировки до пола подвала:
(при ширине подвала, равной Вп
=
10 м )
3
- 0.45 = 2.55 м
d b = A3 - A4 =
Учитывая ширину и глубину подвала, принимаем окончательно:
м
db =
2
7.2
Коэффициент горизонтальной составляющей активного давления
грунта засыпки λг:
=
7.3
7.4
tg²
(
1.0
*
= 0.56
2.85
* 0.56 = 2.81 т/м2
0.56 = 0.56 т/м2
2
√
0.56 = 1.50
1.50 = 1.43 т/м2
Давление грунта на отметке поверхности земли σ1:
=
7.9
2)
Интенсивность горизонтальных сил сцепления σсг:
= 0.95 *
7.8
°/
Коэффициент k:
=
7.7
16
где
Н = A2 - A4 = 3.3 - 0.45 = 2.85 м
Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
грунта от нагрузки на грунте σqг:
=
7.6
-
Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
несвязного грунта на уровне верха грунта σг1:
σг1 =
0 т/м2
Горизонтальная составляющая интенсивности активного давления
несвязного грунта на уровне обреза фундамента σг2:
= 1.75 *
7.5
45°
0
+
0.56
-
1.43 = -0.87 т/м2
Давление грунта на отметке низа подошвы σ2:
= 2.81 +
0.56 -
1.43 = 1.94 т/м2
7.10 Для определения сдвигающей силы выбираем один из двух вариантов:
вариант а:
вариант б:
σ1
σ1
σ1
<
0
>
0
= -0.87 -ведем расчет по варианту а
7.11а Расчет по варианту а (вариант б из расчета исключить)
Высота воздействия положительного давления грунта на стену Н1
(от низа подошвы):
= 2.85 *
1.94 /(| -0.87 |+ 1.94 )= 1.97 м
Высота воздействия положительного давления грунта на стену Н2
(от верха подошвы):
b
= 1.97 - 0.25 = 1.72 м
Н2 = Н1 Давление грунта на отметке верха подошвы σ3:
= 1.94 *( 1.97
-
0.25 )/ 1.97 =
= 1.70 т/м2
b
м
=
=
0.25
где hф
Давление грунта на высоте Н1 от низа подошвы σ 4:
0 т/м2
σ4 =
7.11б Вариант б. Исключить из расчета
Высота воздействия положительного давления грунта на стену
Н1 = 2.85 м
Высота воздействия положительного давления грунта на стену Н2
(от верха подошвы):
b
= 2.85 - 0.25 = 2.60 м
Н2 = Н1 Давление грунта на отметке верха подошвы σ3:
= 1.94 *( 2.85
-
0.25 )/ 2.85 =
=
1.77 т/м2
где hф =
b
= 0.25 м
Давление грунта на высоте Н1 от низа подошвы σ 4:
σ 4 = σ1 = -0.87 т/м2
Расчетные вертикальные силы (нормативное значение):
7.12 Вес ленточного фундамента Р1 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р1
=
S1
*
2.5
=
0.325 *
2.5
= 0.81 т
где S1 - площадь сечения фундамента
B
*
b
= 1.3 * 0.25 = 0.325 м2
S1 =
7.13 Вес обратной засыпки со стороны пола Р2
(при среднем весе засыпки и стяжек пола 1.8 т/м3)
Р2
=
S2
*
1.8
= 0.02
*
1.8
где S2 - площадь сечения пола подвала
d *( A2 b A3
S2 =
0.4 *( 3.3 - 0.25 3
7.14 Вес грунта с улицы Р3
Р3
=
S3
*
= 1.69
=
0.04 т
)=
)= 0.02 м2
* 1.75 =
2.95 т
где S3 - площадь сечения грунта над подошвой фундамента
а
d) * (A2 - A4 b) =
S3 = (В =( 1.3 - 0.25 - 0.4 )( 3.3 - 0.45 - 0.25 )= 1.69 м2
7.15 Вес стены подвала Р4 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р4
=
S4
*
2.5
=
0.69 *
2.5
= 1.72 т
где S4 - площадь сечения стены подвала
a (
A2 b
- A5 )
=
S4 =
3.3 0.25 0.3 )= 0.69 м2
= 0.25 (
7.16 Постоянная нагрузка в уровне низа перекрытия над подвалом Р5
Р5 = Nc - Nc вр = 8.94 - 0.98 = 7.96 т
Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную плоскость N
7.17
N = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 =
= 0.04 + 0.04 + 2.95 + 1.72 + 7.96 = 12.70 т
7.18 Внутреннее усилие Мн равно
1.22 *[ 0 *( 0.333 - 0.375 * 0.603
0.36 )+ 1.94 *( 0.167 - 0.125 * 0.603
* 0.36 )]* 1
где
n
= H2 / H = 1.72 / 2.85
1 м - расчетная полоса стены
b
=
7.19 Внутреннее усилие Qн равно
=
*
+ 0.1 *
+ 0.025 *
* 1.968 =
= 0.603
0.47 тм
=
= 0.603 ∙ 2.85 *[ 0 *( 0.5 - 0.333 * 0.603 )+ 1.70 *
*( 0.50 - 0.17 * 0.603 )]+ 0.47 / 2.85 = 1.33 т
7.20 Сумма моментов всех сил относительно оси, проходящей через центр
тяжести подошвы
=
0.47 +
1.33
∙
0.25 +( 1.94 ∙ 0.063 )/
2 - 2.95 ∙
∙ 0.325 + 12.70 ∙ 0.01 = 0.031 тм
b
hф =
= 0.25 м
Расстояние от центра тяжести грунта засыпки до центра тяжести подошвы:
a
+ 0.5 *
d
=
p
= 0.5 *
= 0.5 * 0.25 + 0.5 * 0.4 = 0.325 м
Случайный эксцентриситет:
есл
= 0.01 м
7.21 Эксцентриситет приложения равнодействующей нагрузки
/
N
= 0.031 / 12.70 = 0.002 м
e
= M
B
e
= 0.002 <
Решаем по варианту а
7.22а Решение по варианту а
/
6
=
1.3
/
6
= 0.217
- выполняем
=( 12.70 / 1.3 )∙(
∙ 0.002 /
здесь:
F =
b
=
B
1
*
b
= 1.3 *
1
м - расчетная полоса стены
=
=( 12.70 /
∙
p макс
= 9.88 < 1.2R =
-условие удовлетворяется
p ср =( p макс + p мин )/
1.2
2
1.3
1
1.3
6 ∙
)= 9.66 т/м2
1
1.3
+
6 ∙
)= 9.88 т/м2
м
1.30 )∙(
0.00 /
* 22.88 = 27.45 т/м2
=( 9.88 + 9.66 )/
2
=
9.77 т/м2
R
= 22.88 т/м2
= 9.77 <
-условие удовлетворяется
7.22б Решение по варианту б - пропустить (п. 7.22б исключить из расчета)
p ср
=
e
=
= 0.5B p max = 13.07 < 1.2R =
-условие удовлетворяется
d
8
8.1
8.2
8.3
2
0.5
1.2
∙
12.70 /(
3
∙ 0.648 )= 13.07 т/м2
* 1.3 - 0.002 = 0.648 м
* 22.88 = 27.45 т/м2
Определение усилий в стене подвала
(по 1 предельному состоянию)
Все данные взяты из расчета на устойчивость (п.6)
Расчетный момент Мн:
Мн = 1.23 тм
Расчетная поперечная сила Qн:
Qн = 2.43 тм
Расчетная поперечная сила Qв:
=
=[( 0.83 *
8.4
2.27 * 0.25 )*( 2
*
0
+ 2.41 )]/ 6 - 1.23 * 0.67 /( 2.75 * 1.22 )= -0.06 т
Расчетный момент Мхо:
=
= -0.06 *
+ 0.65 -
8.5
0.65 2.75 )/(
0.5
3
*[ 0 +( 2.41 0 )*( 2.27 +
* 2.27 )]* 0.25 *( 2.27 + 0.65 - 2.75 )²= -0.04 тм
Расстояние от верхней опоры до максимального момента
х о:
=
=[√
9
9.1
Определение расчетных давлений под подошвой фундамента
Расчетные вертикальные силы (с учетом повышающих коэффициентов):
Вес ленточного фундамента Р1 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р1
9.2
{
0 +(( 2 * 0.06 *( 2.41 0 ))/
/( 0.25 * 2.27 )}- 0 ]* 2.27 /( 2.41 0 )= 0.65 м
=
S1
*
*
2.5
=
0.33 *
1.10 *
2.5
= 0.89 т
1.8
=
где S1 - площадь сечения фундамента
B
*
b
= 1.3 * 0.25 = 0.325 м2
S1 =
Вес обратной засыпки со стороны пола Р2
(при среднем весе засыпки и стяжек пола 1.8 т/м3)
Р2
=
S2
*
*
1.8
= 0.02 *
где S2 - площадь сечения пола подвала
d *( A2 b A3
S2 =
0.4 *( 3.3 - 0.25 3
1.15 *
)=
)= 0.02 м2
0.04 т
9.3
Вес грунта с улицы Р3
Р3
9.4
9.7
9.8
9.9
*
*
= 1.69 *
1.15 * 1.75 =
3.41 т
=
S4
*
*
2.5
=
0.69 *
1.1 *
2.5
= 1.89 т
где S4 - площадь сечения стены подвала
a (
A2 b
- A5 )
=
S4 =
3.3 0.25 0.3 )= 0.69 м2
= 0.25 (
Постоянная нагрузка в уровне низа перекрытия над подвалом Р5
Р5
9.6
S3
где S3 - площадь сечения грунта над подошвой фундамента
а
d) * (A2 - A4 b) =
S3 = (В =( 1.3 - 0.25 - 0.4 )( 3.3 - 0.45 - 0.25 )= 1.69 м2
Вес стены подвала Р4 (объемный вес бетона 2.5 т/м3):
Р4
9.5
=
=
*
(Nc
- Nc вр) =
1.2
*( 8.94
-
0.98 )= 9.55 т
Сумма проекций всех расчетных сил на вертикальную плоскость N
N = P1 + P2 + P3 + P4 + P5 =
= 0.04 + 0.04 + 3.41 + 1.89 + 9.55 = 14.93 т
Момент относительно центра тяжести подошвы (из расчета на
устойчивость - см. п. 6.9):
М = 1.94 тм
Эксцентриситет приложения равнодействующей нагрузки
/
N
= 1.94 / 14.93 = 0.13 м
e
= M
B
e
= 0.130 <
Решаем по варианту а
Решение по варианту а
/
6
=
1.3
/
6
= 0.217
- выполняем
=( 14.93 / 0.325 )∙(
∙ 0.13 /
1
1.3
6 ∙
)= 18.4 т/м2
здесь:
B
*
b
= 1.3 * 0.25 = 0.325 м
F =
b
= =F389 м - расчетная полоса стены
9.10 Решение по варианту б
d
10
= 0.5B
-
e
=( 14.93 / 0.33 )∙( 1 +
6 ∙
∙ 0.130 / 1.3 )= 73.47 т/м2
- пропустить (п. 9.10 исключить из расчета)
=
2
∙
=
0.5
*
14.93 /(
1.3
-
3
∙
0.52 )= 19.13 т/м2
0.13 = 0.52 м
Расчет армирования стены подвала
(по 1 предельному состоянию)
10.1 Исходные данные для расчета армирования
Размеры сечения элемента:
h
= 0.25 м
м
b
=
1
Расстояние от грани элемента до центра тяжести арматуры:
а
= 45 мм - у грани стены со стороны грунта;
а ' = 35 мм - у грани стены со стороны подвала.
Класс арматуры А400С горячекатанная
Расчетное сопротивление арматуры:
= 38226 т/м2
Rs
= Rsc = 375 МПа
Коэффициент надежности по арматуре (таблица 5 Рекомендаций по
применению арматурного проката по ДСТУ 3760):
γ s = 1.07
Класс бетона: В 20
Коэффициент условий работы бетона:
γb2 = 0.9
Расчетное сопротивление бетона сжатию:
= 1070 т/м2
Rb = 10.50 МПа
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:
= 142.7 т/м2
Rbt,ser = 1.40 МПа
Расчетный момент в стене у основания подошвы:
Мн = 1.23 тм
Расчетный момент в пролете стены:
Мх = -0.04 тм
10.2 Определим арматуру у грани стены, примыкающей к грунту засыпки.
Мн = 1.23 тм
Рабочая высота сечения:
= 0.25 - 0.045 = 0.205 м
h0 =
h
a
=
1.23 /( 1070 ∙
1
∙ 0.042 )= 0.027
Из таблицы 20 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
ζ
= 0.985
Из таблицы 18 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
αR = 0.430
Проверяем условие
αm = 0.027 < αR = 0.430
- условие выполняется, сжатая арматура не нужна
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры (на 1 м стены):
х
10⁶
=
1.23 /( 38226 ∙
0.985 ∙ 0.205 )= 158.9 мм²
Площадь одного стержня при шаге арматуры 200 мм:
31.77 мм²
Необходим диаметр рабочей арматуры у грани стены, соприкасающейся
с грунтом:
200 мм
d
=
8 мм, при шаге арматуры s =
При этом площадь рабочей арматуры равна
Аs = 251.2 мм²
10.3 Определим арматуру у грани стены, примыкающей к помещению подвала.
Мн = 0.04 тм
Рабочая высота сечения:
- а ' = 0.25 - 0.035 = 0.215 м
h0 =
h
=
0.04 /( 1070 ∙
1
∙ 0.046 )= 0.001
Из таблицы 20 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
ζ
= 0.995
Из таблицы 18 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
αR = 0.430
Проверяем условие
αm = 0.001 < αR = 0.430
- условие выполняется, сжатая арматура не нужна
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры (на 1 м стены):
х
10⁶
=
0.04 /( 38226 ∙
0.995 ∙ 0.215 )= 4.593 мм²
Площадь одного стержня при шаге арматуры 200 мм:
0.919 мм²
Необходим диаметр рабочей арматуры у грани стены со стороны
подвала:
d
=
6 мм, при шаге арматуры 200 мм.
11
Расчет стены подвала по 2 предельному состоянию.
11.1 Расчет по раскрытию трещин
Расчетный момент в стене у основания подошвы:
Мtot = 1.23 тм - полный нормативный максимальный момент в сечении стены
11.2 Определим необходимость данного расчета
251.2 /( 1000 ∙
215 )= 0.001 < 0.01
-значит, Мcrc находим как для бетонного сечения
= 0.292 ∙ 1000 ∙
215 ∙
215
∙
1.40 = 18.90 *
=
10⁶ Н∙мм =
1.89 тм
11.3 Проверим условие:
1.23 < Mcrc = 1.89 тм
-трещины не образуются, проверка на раскрытие трещин не нужна
12
Расчет армирования подошвы фундамента
(по 1 предельному состоянию)
12.1 Исходные данные для расчета армирования
Размеры сечения элемента:
h
= 0.25 м
м
b
=
1
Расстояние от грани элемента до центра тяжести арматуры:
а
= 45 мм
Класс арматуры А400С горячекатанная
Расчетное сопротивление арматуры:
= 38226 т/м2
Rs
= Rsc = 375 МПа
Коэффициент надежности по арматуре (таблица 5 Рекомендаций по
применению арматурного проката по ДСТУ 3760):
γ s = 1.07
Класс бетона: В 20
Коэффициент условий работы бетона:
γb2 = 0.9
Расчетное сопротивление бетона сжатию:
= 1070 т/м2
Rb = 10.50 МПа
Расчетное сопротивление бетона осевому растяжению:
= 142.7 т/м2
Rbt,ser = 1.40 МПа
Расчетный момент в подошве:
Мн = 1.94 тм
12.2 Определим арматуру у грани стены, примыкающей к грунту засыпки.
Мн = 1.94 тм
Рабочая высота сечения:
= 0.25 - 0.045 = 0.205 м
h0 =
h
a
=
1.94 /( 1070 ∙
1
∙ 0.042 )= 0.043
Из таблицы 20 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
ζ
= 0.979
Из таблицы 18 "Пособия по проектирования железобетонных конструкций
без предварительного напряжения арматуры" находим
αR = 0.430
Проверяем условие
αm = 0.043 < αR = 0.430
- условие выполняется, сжатая арматура не нужна
Требуемая площадь сечения растянутой арматуры (на 1 м стены):
х
10⁶
=
1.94 /( 38226 ∙
0.979 ∙ 0.205 )= 252.7 мм²
Площадь одного стержня при шаге арматуры 200 мм:
50.54 мм²
Необходим диаметр рабочей арматуры у грани стены, соприкасающейся
с грунтом:
200 мм
d
= 10 мм, при шаге арматуры s =
При этом площадь рабочей арматуры равна
Аs = 392.5 мм
13
Расчет подошвы фундамента по 2 предельному состоянию.
11.1 Расчет по раскрытию трещин
Расчетный момент в подошве:
Мtot = 1.94 тм - полный нормативный максимальный момент
11.2 Определим необходимость данного расчета
392.5 /( 1000 ∙
250 )= 0.002 < 0.01
-значит, Мcrc находим как для бетонного сечения
= 0.292 ∙ 1000 ∙
250 ∙
250
∙
1.40 = 25.55 * 10⁶ Н∙мм =
= 2.555 тм
11.3 Проверим условие:
1.94 < Mcrc = 2.555 тм
-трещины не образуются, проверка на раскрытие трещин не нужна