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 N ¢I = 750 кН.
Стена первого этажа расположена с эксцентриситетом относительно оси подвала e 1 = 0,02 м. Расчетная нагрузка на 1 м длины стены подвала от надподвального перекрытия N¢ 2 = 50 кН.
Эксцентриситет приложения нагрузки e 2 = 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
g ¢1 = g ¢ f ▪ g ¢n = 1,15 ▪ 0,95 ▪ 18,5 = 20,22 кН./м3
Угол внутреннего трения грунта засыпки
φ ¢I = 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 | |||||
| 7,5 | 7,2 | 6,9 | 6,7 | 6,5 | 6,2 | |
| 6,7 | 6,4 | 6,1 | 5,9 | 5,7 | 5,4 | |
| 5,4 | 5,2 | 5,0 | 4,9 | 4,7 | 4,3 | |
| 4,6 | 4,4 | 4,2 | 4,1 | 3,9 | 3,7 | |
| - | 3,3 | 3,1 | 2,9 | 2,7 | 2,6 | |
| - | - | 2,3 | 2,2 | 2,1 | 2,0 | |
| - | - | 1,7 | 1,6 | 1,5 | 1,4 |
Таблица 4.2 Значение коэффициентов продольного изгиба при
отношении λh (λhc )
| λh / (λhc) | ||||||||||||
| Коэфф. прод. изгиба φ (φ c) | 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
|
|
h red = 10 / 17,58 = 0,57 м
Интенсивность бокового давления грунта в уровне планировочной отметки
q 1 = l,2 ▪ 17,58 ▪ 0,57 ▪ tg2(45 ° - 12,52°/2) = 7,74 кН/м.
Интенсивность бокового давления грунта в уровне низа стойки
q 2 = 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 = 0,4 H1 = 0,4 ▪ 2,91=1,16 м).
М 0,4 = 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 = 0,6 Н1 = 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 ▪ e с = -800 ▪ 0,0425 = -34,0 кНм.
Суммарные значения моментов в сечениях:
в уровне обреза фундамента Мp = -34 кНм;
в сечении 1-1 M 0,4= -34,0 ▪ 0,6 - 18,02 = -38,42 кНм;
в сечении 2-2 М 0,6= -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
е o = M 0,4 / N 1 = 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:
|
|
λ h =2,91/0,6 = 4,85; из табл.4.2 φ = 0,99;
h c = h - 2 е 0= 0,6 – 2 ▪ 0,047 = 0,506 м;
λhc = 2,91 / 0,506 = 5,75; из табл.4.2 φ c= 0,98;
φ ı = (0,99 + 0,98) / 2 = 0,995;
R =2,7МПа; из табл.4.1;
А = 0,6 ▪ 1,0 = 0,6м2;
A c = 0,6 (1 - 2 ▪ 0,047 / 0,6) = 0,506 м2;
w =1 + 0,047 / 0,6 = 1,078 < 1,45.
Ncr = 1,0 ▪ 0,995 ▪ 2700 ▪ 1,1 ▪ 0,506 ▪ 1,078 = 1611,9 кН > N 1 = 818,4кН.
Расчеты показывают, что прочность стены подвала достаточна.
ЛИТЕРАТУРА
1. Основания и фундаменты: Справочник / Под. ред. Г.И.Швецова.-М.: Высшая школа,1991. 383с.
2. Веселов В.А. Проектирование оснований и фундаментов.- М.: Стройиздат, 1990.-304 с.
3. Проектирование оснований и фундаментов промышленных и гражданских зданий. Методические указания по курсовому и дипломному проектированию.- изд. КПИ, 1988, 60с.
4. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. -М.: Стройиздат,1985.- 40с.
5. Проектирование подпорных стен и стен подвалов: Справочное пособие к СНиП. –М.:Стройиздат, 1990.-104с.
6. СНиП II-22-81.Каменные и армокаменные конструкции.– М.: Стройиздат, 1983.- 40с.
7. 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:
290300 – «Промышленное и гражданское строительство»,
290400 – «Гидротехническое строительство»,
290500 – «Городское строительство и хозяйство»
|
|
направления 653500 «Строительство»
Составители: Турукалов Богдан Филиппович,
Ляшенко Павел Алексеевич
Редактор
Технический редактор
Подписано в печать 2004 Формат 60*84/16
Бумага оберточная №1 Офсетная печать
Печ. л. 2,75 Изд. № 68
Усл. печ. л. 1,63 Тираж 150 экз.
Уч-изд. л. 1,25 Заказ № 563
Цена договорная
Издательство КубГТУ: 350042, Краснодар, Московская, 2 кор. А
Типография КубГТУ: 350058,Краснодар, Старокубанская, 88/4