Строительные лаги  Справочник 

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [ 36 ] 37 38

4 - 1

Рис. 10.10. Бутобетонный фундамент под столб

Rc=R= 1,51,8= 2,7 МПа; \ =1,0; d=l,5+ 0,5-v= 1,5- 0,51= 1,0;

Ne= М-2,7-4100-(100)= 1107000 Н= 1107 kH<N= 1572,4 кН.

Прочность фундамента на местное сжатие недостаточна. Делаем распушку по низу кирпичного столба (рис. 10.10), принимая ее размеры в плане 90 х 90 см и высоту 15 см (два ряда кладки). Тогда Ас= 0,9-0,9= 0,81

м; = 1,61/0,81 = 1,25 < 1 = 1,5; = 125 • 1,8 = 2,25 МПа;

Nc= 1-1-2,25-8100-(100)= 1822500 Н= 1822,5 кН> N= 1572,4 кН. Прочность фундамента на местное сжатие обеспечена.

10.6. Стена подвала

Пример IL

Проверить несущую способность стены подвала кирпичного жилого дома. Расчет выполняется для глухого участка стены с длиной, равной расстоянию между осями оконных проемов В=5,7 м. Количество этажей, включая подвальный, - 6.

Расчетная схема стены подвала принимается в виде однопролетной балки с щарнирными опорами на уровне низа перекрьггия над подвалом и на уровне подощвы фундамента (бетонный пол в подвале отсутствует) (рис. 10.11,6).

Кладка стены выполняется из крупных пустотелых бетонных блоков высотой 58 см и толщиной 60 см (блоки марки ФБС). Нормативная объемная масса бетона (плотность) р=22 кН/м (2200 кг/м). Пустотность

блоков по среднему горизонтальному сечению составляет 20%, а по объему - 15%. Блоки из тяжелого бетона класса В7,5 укладываются на цементно-песчаном растворе марки 50.

Расчетное сопротивление кладки сжатию равно

R= 1,1-2,7-0,5=1,485 МПа,

где у<.= 1,1- коэффициент условий работы по п. 3.11 в [1], а к=0,5-коэффициент, учитывающий наличие пустот в блоках по табл. п. 3.12 [1]. Упругая характеристика кладки а=1500 (табл. 3.19).

Рис. 10.11. к расчету стены подвала: а - разрез стены; б - расчетная схема; в - эпюры изгибаюитх моментов; г-суммарная эпюра изгибающих моментов; д - вспомогательный чертеж к определению балочного момента

Высота подвала 4,2 м; глубина заложения подошвы фундамента от пола подвала (утрамбованный грунт) 1,2 м; уровень отмостки (грунта) ниже уровня пола первого этажа 0,9 м; толщина стены наземной части здания (первого этажа) 51 см (2 кирпича), внутренняя плоскость которой совпадает с плоскостью стены подвала (рис. 10.11,а).

Объемная масса грунта р=16 кН/м; расчетный угол внутреннего трения грунта ф=34°; временная нормативная нагрузка на поверхности земли р=10 кН/м, коэффициент надежности для этой нагрузки Y/l>2; коэффициент надежности по нагрузке для грунта yf-l,!.

Расчетная высота стены 1о=Н=4,85 м (рис. 10.11,6).

Гибкость элемента Ль=:1о/Ь=4,85/0,6=8,0; ф= 0,95 (табл. 3.23).

Решение. Приведенная толщина грунта от временной нагрузки

Hn.d=p/Y=10/16=0,625 м.

Нагрузки, действующие на стену:

вертикальные:

сумма всех расчетных нагрузок, расположенных выше уровня верха стены

N,= N„oKp+ 4-N„ep+ N„+ NKap„= 1285 кН;

опорное расчетное давление перекрытия над подвалом Р=218 кН. горизонтальные:

боковое давление грунта с учетом временной нагрузки на его поверхности. Верхнюю и нижнюю ординаты эпюры бокового давления грунта на длине расчетного участка стены определяем по формулам (7.19, 7.20).

, = 1,2 • 16 • 0,625 • 5,7 • tg (45° - 0,5 • 34°) = 19,33 кН/м;

2 = 16 • (1,2 • 0,625 +1,2 4,5)- 5,1-tg (45° - 0,5 - 34°)= 158,6 кН/м.

Определяем изгибающие моменты в стене подвала от вертикальных нагрузок. Ось стены первого этажа не совпадает с осью стены подвала, поэтому изгибающий момент на уровне верха стены подвала определяем по формуле

М, =M+Mp=Ni-e+P-e2,

где ei= 0,6/2- 0,51/2= 0.045 м; е2= 0,6/2- 0,25в= 0,216 м.

Тогда М, =1285-0,045 + 218-0,216 = 104,9 кНм.

Изгибающие моменты в стене подвала от горизонтальных нагрузок определяем из расчетной схемы рис. 10.11,6, применяя формулы, приведенные в таблице к данному примеру.

Величина изгибающего момента от трапециевидной нагрузки в любом сечении, расположенном на расстоянии х сут поверхности земли, определяется по формуле

2 Ь-а

-(2 + 2 • 9.) = 7(158,6 + 2.19,33) = 137,2 6-4,85

кН; в нашем случае Zo=4,85 м; а=4,5 м; Ь= 0,35 м.

Максимальный изгибающий момент, действующий на расстоянии Хо от поверхности земли:

158,6-19,33"

L2 , (g2-giXg2 + 2-gi>Q

Г з./„

19,33

2 (158,6-19,ЗЗХ158,6 + 2-19,33) 4,5

3-4,85

19,33

= 2,42 м.

Ml = 137,2(2,42 + 0,35)-19,33 • 2,42 12- 2,42 (l58,6 -19,33)/6 -4,5 = 250,3 кН-м.

Сечение, в котором действует М, находится от подошвы фундамента на расстоянии , - Н -х-Ь - 4,85 - 2,42 - 0,35 = 2,08 м.

Суммарный расчетный изгибающий момент от вертикальных и горизонтальных нагрузок, расположенный на расстоянии Я; от нижней опоры, равен

= Л/шах - - = 250,3 -104,9 - = 205,3 кН-м. Н 4,85

Расчетная продольная сила в том же сечении равна Л2 =1285-1-218-1-5,7-2,77-0,6-22-0,85-1,1 = 1697,8 кН, где к=0,85 учитывает пустотность блоков по объему. Расчет прочности стены выполняем как внецентренно сжатого элемента по формуле (4.5). При h>30 см nig=l; ф1=(ф+фс)/2.

При знакопеременной эпюре изгибающего момента (рис. 10.11,г) расчет производится в сечениях с максимальными изгибающими моментами различных знаков.

Положение нулевой точки суммарной эторы изгибающих моментов находится из решения кубического уравнения относительно х- расстояния от поверхности грунта до нулевой точки. Общий вид кубического уравнения имеет вид

В данном случае оно будет + 0,624 -х -10,266 • х + 3,18 = 0. Коэффициент продольного изгиба ф] определяем для части элемента в пределах однозначной эпюры изгибающего момента при гибкостях

Xhci=Hi/hci, hc2=H2/hc2; Hi=0,67 M и H2= 4,18 M- соответственно расстояния от верхней и нижней опоры до нулевой точки в эпюре моментов; hci и hc2- высоты сжатой части элементов в сечениях с максимальными изгибающими моментами.

Эксцентриситет в уровне верха стены подвала

= М,/(Л, + Р) = 104,9/1503 = 0,07 м; в сечении 1-1 эксцентриситет равен

= Мг / Л2 = 205,3/1697,8 = 0,12 м. Тогда

h,=h-2-e =0,6-2-0,07 = 0,46 м; /г2 =/г-2-ео2 =0,6-2-0,12 = 0,36 м;

0,67 0,46 4,18 0,36

= 1,456;<;9„=1Д<Р. =0,975; = ll,6;(p,2=0,888;(pj =0,919;

(0,=\. + eJh = \+0,01 jOfi = 1,116 < 1,45;

«2 = 1 + «02 /Л = 1 + 0,12/0.6 = 1,2 < 1,45.

Проверка прочности по сечению на уровне верха стены подвала

/V„=1 0,975 1,485-5,7 0,6

2 0,07 0,6

•1,116-10=4236,3 кН;

Л,= 1285 кН <Л,,= 4236,3 кН.

Проверка прочности стены по сечению 1-1:

2-0,12)

N =1-0,919-1,485-5,7-0,6

-1,2 10=3360,4 кН;

Nz= 1697,8 кН <7V,,,= 3360,4 кН.

В каждом из рассматриваемых сечений расчетное усилие меньше предельного. Следовательно стена удовлетворяет требованиям прочности. Относительный эксцентриситет ео2= 0,12 м <0,7 h/2= 0,7-0,6/2= 0,21 м,

поэтому согласно п. 5.1 [1] расчет по второй группе предельных состояний не производится.

т >> С

£

es X ее Ч Я

се et о X

ее О.

S О

О So о г-

о 1 II

о--I-

-I-о-

= 1-,5

+ II

m -I-

0 1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 [ 36 ] 37 38