Початок розрахунку дивіться тут: Розрахунок фундаменту під зовнішню стіну підвалу.
Розрахунок стіни проводиться в кілька етапів, в кожному з них перевіряється певну умову, що забезпечує надійну роботу конструкції. Що визначає розрахунок стійкості підстави проти зсуву? На стіну впливають чималі горизонтальні сили від давить на неї грунту (в нашому прикладі такий тиск досягає більше двох тонн на метр квадратний стіни), які намагаються зрушити стіну в сторону підвалу. Перешкоджають цьому утримують сили: навантаження на стіну підвалу (з п. 4 розрахунку); власну вагу стіни підвалу та фундаменту; привантажувач грунту з боку зворотної засипки (саме тому ми намагаємося зробити фундамент не симетричним, а більшу його частину висунути в бік зворотної засипки - щоб краще пригрузить); привантажувач зворотним засипанням і конструкцією підлоги з боку підвалу і пасивне горизонтальний тиск від них же. Всі ці вертикальні сили притискають фундамент до землі, виникає сила тертя між підошвою і грунтом підстави (чим ширше підошва, тим більше сила тертя - це ще один фактор, який потрібно запам'ятати); і якщо сила тертя більше зрушує сили хоча б в 1,2 рази (коефіцієнт запасу, що враховує всякі похибки), то фундамент не зрушиться і стіна стоятиме на ньому надійно.
Що означає «по 1 граничного стану»? До 1 граничного стану належить вирішення питання стійкості конструкції, його ми і вирішуємо. Саме для розрахунку - це проявляється у виборі підвищувальних коефіцієнтів з п. 1.
Отже, перше, що потрібно визначити - це горизонтальний тиск, що впливає на стіну по висоті.
У п. 5.2 та 5.3 ми визначаємо горизонтальну складову інтенсивності активного тиску грунту - вона змінна, вгорі дорівнює σг1, а до низу зростає до σг2. Що це таке, назву явно складне. Грунт засипки має власну вагу (питома вага грунту γ), і неоднорідну, сипучу структуру, що характеризується кутом внутрішнього тертя φ (цей кут визначає здатність грунту не розсипатися під власною вагою, а значить і впливає на ступінь тиску ваги грунту на конструкцію стіни). Якби грунт був подібний до скелі (монолітний і цілісний), то його вага тиснув би тільки вниз і на сусідню стіну не впливав. А так тиск грунту розподіляється під кутом тертя, і в підсумку в ньому можна виділити вертикальну і горизонтальну складову. Чим вище кут тертя, тим краще тримає грунт сам себе, і тим менше його горизонтальний тиск і більше вертикальне.
Поняття активного і пасивного тиску введено для відмінності: активне намагається зрушити, пасивне - допомагає утримати на місці.
Величина горизонтального тиску завжди збільшується з глибиною, вона прямо пропорційна глибині грунту. На рівні поверхні грунту вона дорівнює нулю, тому σг1 = 0, тому що в нашому прикладі поверхню грунту нижче верху стіни (якби грунт був вище верху стіни, то вгорі стіни σг1 мала б уже якусь величину).
Крім впливу власної ваги грунту на стіну також впливає навантаження на грунті - горизонтальна складова тиску від неї постійна по всій глибині, її ми знаходимо в п. 5.4. В даному прикладі розглянуто випадок, коли тимчасова навантаження на грунті розподілена рівномірно по всій площі. Якщо у Вас інший випадок, то формулу і епюру треба переробити згідно з малюнком 8 керівництва.
І остання величина - це інтенсивність горизонтальних сил зчеплення грунту засипки, яку ми знаходимо в п. 5.6. Сила зчеплення утримує грунт - чим більше зчеплення грунту, тим менше його тиск на стіну, тому σсг у формулі 5.7 і 5.8 ми використовуємо зі знаком мінус. І чим більшого зчеплення грунту можна домогтися при ущільненні зворотної засипки, тим легше буде стіні і фундаменту.
У формулі визначення інтенсивності сил зчеплення підвищувальний коефіцієнт не використовується - зверніть увагу на такі випадки. Якщо ми застосуємо підвищувальний коефіцієнт, то тим самим ми зменшимо зсувається силу, а її нам потрібно визначити максимальної. Підвищувальні коефіцієнти використовуються тільки там, де вони можуть погіршити умови роботи конструкції.
Зверніть увагу, що в даному розрахунку грунт засипки - це зв'язний грунт, він має не нульове зчеплення. Якщо ви застосовуєте незв'язних грунт (пісок, шлак та ін.), То потрібно вважати за іншими формулами керівництва, і епюри будуть іншими, тобто даний розрахунок вже не підходить.
Далі нам слід підсумувати горизонтальні тиску, щоб отримати підсумкову епюру.
Вгорі значення інтенсивності горизонтального тиску одно σ1, а внизу - σ2.
Причому, тут може бути два варіанти: σ1 може вийти як з негативним, так і з позитивним значенням. При від'ємному значенні підсумкова епюра буде мати вигляд трикутника; при позитивному - вид трапеції. Відповідно, формули вийдуть теж різні.
В даному прикладі у нас вийшов варіант з трикутної епюр. Але розрахунок я постаралася зробити універсальним для обох випадків, тому в даному місці розрахунок у мене роздвоївся, і потрібно зробити вибір, по якому з варіантів «а» або «б» вважати далі.
Отже, в п. 5.9 ми визначили, що розрахунок будемо вести за спрощеним варіантом «а».
У цьому варіанті, коли ми підсумовуємо все три епюри (з урахуванням знаків: перші дві діють в одну сторону, третя - в протилежну), виходить підсумкова трикутна епюра тиску, наочно показує, на якій висоті (Н1) і з якою силою впливає на стіну активне горизонтальний тиск. Зверніть увагу, що якщо графічно побудувати епюри пропорційно значенням, отриманим в формулах, то все результати на малюнку і в розрахунку зійдуться - така самоперевірка ніколи не завадить.
Знайшовши горизонтальний тиск грунту σ2 на рівні низу підошви, ми з його допомогою визначаємо зсувається силу ТСД, що і зроблено в п. 5.10а.
Варіант «б» (пункт 5.10б) для даного прикладу не актуальне, але я приведу його на малюнку нижче, раптом ваш розрахунок піде іншим шляхом (приклад підсумкової епюри для варіанту «б» я не наводжу).
І наступним етапом буде визначення всіх можливих утримують сил, що діють на фундамент: власна вага фундаменту, стіни і грунту зворотної засипки, що спирається на підошву фундаменту з двох сторін, власна вага конструкції підлоги і навантаження на стіну фундаменту від конструкцій будівлі. Тимчасові навантаження в цьому розрахунку не беруть участь, тому що без них ситуація гірша, ніж з ними.
Всі ці сили, крім Р5, мають площа збирання навантаження, що ми наочно бачимо з малюнка вище. Підсумовуючи всі сили, ми отримуємо N (п. 5.16).
Також необхідно знайти пасивне горизонтальний тиск грунту Еп - це тиск частини грунту, що знаходиться під рівнем підлоги підвалу (праворуч від стіни і фундаменту) і утримує фундамент від зсуву. Пасивне тиск залежить від ваги грунту, його зчеплення і кута внутрішнього тертя - зверніть увагу, їх значення беруться для розрахунку по 1 граничного стану. Підлоги в даному випадку умовно ігноруються, і їх товщина при розрахунку пасивного тиску грунту виключається.
Після цього в п. 5.18 визначається утримує сила Туд.
Зверніть увагу, для стіни підвалу без складних геологічних умов виконується перевірка тільки при β = 0. Інакше розрахунок потрібно виконувати згідно з приміткою до п. 8.13 керівництва.
Останнім кроком є перевірка - порівняння зрушує і утримує сил. Якщо перша менше другий хоча б в 1,2 рази, то умова забезпечено, і можна переходити до наступного етапу розрахунку.
Що робити, якщо умова не забезпечено? Можна виконати наступні заходи:
- збільшення ширини підошви в сторону вулиці - цим ми додаємо додатковий привантажувач від ваги ґрунту засипки, а також вага самої підошви;
- збільшення ширини підошви в сторону будинку - ефект від нього менше, ніж від першого, але все ж є, тому що зі збільшенням площі фундаменту зростає сила тертя, що перешкоджає зрушенню;
- збільшити власний вага конструкцій фундаменту і стіни за рахунок їх товщини - іноді (якщо не вистачає зовсім трохи) це раціональніше, ніж копати ширшу траншею;
- замінити зворотну засипку на грунт з б про льшим кутом внутрішнього тертя (пісок, шлак).
Не забувайте, позитивні фактори в цьому розрахунку - це будь-яка вертикальна навантаження; ширина підошви фундаменту (чим більше, тим краще); великий кут тертя грунту засипки з боку вулиці. Негативні фактори: глибина підвалу, точніше висота грунту засипки з боку вулиці (чим вона більша, тим більше зсувна сила); маленька товщина засипки з боку підвалу (ця засипка перешкоджає зрушенню, іноді варто її збільшити німого, піднявши підлогу підвалу, щоб умови щодо зрушення задовольнялися); невелике навантаження на стіну підвалу (чим більше привантажувач, тим більше сила тертя і опір зрушенню).
У звичайних випадках всі проблеми можна вирішити збільшенням ширини підошви фундаменту. Але якщо цього не достатньо, можливо проведення додаткових заходів, наприклад пристрій розпірок між стінами підвалу, які будуть перешкоджати зрушенню. Природно, розпірки повинні бути розраховані на дію зрушує сили і встановлені з певним кроком. Якщо в будинку часто стоять несучі поперечні стіни, потрібно проводити аналіз щодо можливості зсуву фундаменту - в деяких випадках можна пропускати цю частину розрахунку.
Наступний етап - розрахунок стійкості підстави під підошвою.
class = "eliadunit">
Додати коментар
Що визначає розрахунок стійкості підстави проти зсуву?Що означає «по 1 граничного стану»?
Що робити, якщо умова не забезпечено?
