Боковое давление грунта на стены подвала – видео-инструкция по монтажу своими руками, боковое давление грунта на стеновые подвальные конструкции из кирпича, чем отделать, расчет, цена, фото

видео-инструкция по монтажу своими руками, боковое давление грунта на стеновые подвальные конструкции из кирпича, чем отделать, расчет, цена, фото

Подвальным помещением принято считать ту часть строения, большая часть которого размещена под землей ниже уровня отмостки. При этом существуют такие проекты, где его потолок выступает из грунта всего на 20-30 см.

Учитывая такую конструкцию, очень важно рассчитать боковое давление грунта на стены подвала, поскольку от этого зависит не только качество строения, но и безопасность проживающих в нем людей.

Любительское фото возведения бетонной конструкции подвала

Любительское фото возведения бетонной конструкции подвала

Проектирование и монтаж

Для начала необходимо сказать о том, что такие помещения по своей сути возводятся вместе с фундаментом, и именно он будет играть роль стен. При этом стандартный подход к такому строительству не подходит. Это связанно с тем, что пример расчета монолитной стены подвала может значительно отличаться от точно такой же конструкции, но изготовленной из другого материала или расположенной на ином типе грунта.

Таблица расчетов ширины фундамента при сооружении подвалов

Таблица расчетов ширины фундамента при сооружении подвалов

Проект

  • В основе любого строительства лежит проект, а для подвальных помещений он просто необходим, поскольку нужны точные расчеты.
  • Прежде всего, необходимо определиться с высотой комнат. Обычно их делают равной 2.2 метра, но если в помещении предполагается сооружать жилые отделы, то ее стоит делать стандартной и не менее 2.5 метра.
Вариант предварительного проекта создания стен подвальных помещений

Вариант предварительного проекта создания стен подвальных помещений

  • После этого определяются с толщиной стен. В данной ситуации лучше всего использовать специальные справочники и таблицы, которые предоставляют такие данные в соответствии с типом грунтам. Например, монолитные стены подвала при подвижной почве должны иметь толщину не менее 25 см, а если конструкция создается из бута, то их необходимо делать не менее 60 см.
  • Профессиональные мастера рекомендуют при создании основания пола подвала производить монолитную заливку с использованием арматурной обвязки и монтажной сетки из металла. При этом ее толщина должна быть не меньше 25 см, поскольку при заглублении ниже одного метра уровня разлива грунтовых вод на нее оказывается давление более одной тонны.
Давление грунта на подвальное помещение

Давление грунта на подвальное помещение

  • Когда производится расчет стен подвала, то необходимо сразу учесть равномерное распределение давления и компенсировать его в другие направления. Для этого профессиональные проектировщики рекомендуют изготавливать дополнительные стены, которые бы разделяли помещение на 4 части, подпирая собой основную конструкцию.
  • Также нагрузку на такой фундамент снимают за счет вертикального давления плит перекрытия. Именно поэтому строители стремятся уложить их в тот же сезон, чтобы стены подвального помещения под воздействием грунта не перекосились.

Совет!
Данную работу лучше всего доверить специалисту, который имеет соответствующее образование и навык.
При этом не стоит жалеть средств, поскольку в итоге вы получаете полноценное помещение на одной площади.

Восприятие давления на стены через внутренние и внешние стены конструкции

Восприятие давления на стены через внутренние и внешние стены конструкции

Земельные работы и изготовление пола

  • Для начала необходимо выкопать котлован. При этом инструкция по монтажу рекомендует делать его на полметра шире с каждой стороны. Это пространство необходимо для удобства монтажа и последующего размещения дренажа.
  • Чтобы облегчить этот процесс стоит воспользоваться специальной техникой, которую можно арендовать на день.
Котлован необходимо делать на несколько метров шире, чтобы в нем можно было работать

Котлован необходимо делать на несколько метров шире, чтобы в нем можно было работать

  • После этого на пол ямы наносят слой щебенки с песком толщиной в 10 см. Для уплотнения его проливают водой и утрамбовывают.
  • Далее необходимо изготовить опалубку под монолитную плиту пола. Ее делают своими руками, используя старые доски или фанеру.
  • На дно опалубки укладывают слой рубероида для создания гидроизоляции.
  • Затем в ней размещают арматуру, которую перевязывают стальной проволокой.
Укладка монолитной плиты на дно котлована

Укладка монолитной плиты на дно котлована

  • Также стоит для усиления конструкции использовать специальную монтажную сетку из металла.
  • После этого в опалубку заливают бетон, чтобы получить плиту толщиной не менее 25 см.
  • Даже если планируется возведение стен подвала из кирпича, то все равно стоит установить в опалубку дополнительную вертикальную арматуру, которая послужит для перевязки с полом.

Совет! Профессиональные мастера рекомендуют добавлять в бетон небольшое количество жидкого стекла, чтобы увеличить гидроизоляционные качества материала.

Армирование монолитной бетонной плиты пли самостоятельной заливке

Армирование монолитной бетонной плиты пли самостоятельной заливке

Фундамент и стены

  • На данном этапе необходимо приступить к возведению основной конструкции согласно заранее разработанному проекту. При этом строго запрещается отклоняться от плана застройки, даже если некоторые его этапы выполнить сложно.
  • Типовое армирование монолитных стен подвала производится после установки опалубки путем погружения в образованную полость металлической конструкции в виде клетки.
Металлическая вертикальная арматура, установленная на стадии заливки пола, послужит для перевязки конструкции между собой

Металлическая вертикальная арматура, установленная на стадии заливки пола, послужит для перевязки конструкции между собой

  • Если строение будет возводиться из блоков, то для этого используют стальную проволоку, которую помещают в кладку через ряд. Также профессиональные мастера советуют использовать металлическую сетку для усиления конструкции.
  • Когда необходимо создать перегородки, то их лучше связывать с основной стеной арматурой или кладкой при использовании кирпича и камня.
Наглядное изображение поэтапного возведения фундамента с подвальным помещением

Наглядное изображение поэтапного возведения фундамента с подвальным помещением

  • После того, как бетон или цементный раствор застынет, на что обычно выделяют около двух недель, следует сразу поместить наверх бетонные плиты перекрытия. При этом армирование стен подвала привязывают к ним.
  • Стоит отметить, что при таком монтаже обычно используют специальную технику. Однако нельзя допускать того, чтобы она располагалась слишком близко к котловану, поскольку на непрочном грунте это может привести к обрушению его стен.

Совет!
Данный этап работы стоит производить в теплое и сухое время года, когда уровень грунтовых вод слишком низкий для затопления.

Разрушение стен подвала при монтаже плиты перекрытия

Разрушение стен подвала при монтаже плиты перекрытия

Гидроизоляция и утепление

  • Самой большой проблемой подобных сооружений является не давление грунта на стену подвала, поскольку его можно ослабить конструкционно, а поднятие грунтовых вод, которое может привести к затоплению.
  • Стоит отметить, что существует целый ряд различных видов защиты от данного явления природы, но стоит рассмотреть самый эффективный из них.
Использование специального материла для создания гидроизоляции

Использование специального материла для создания гидроизоляции

  • Для начала на стены фундамента подвала наносят слой грунтовки, которая увеличит уровень адгезии и послужит первым этапом защиты от влаги.
  • Затем на поверхность наносят битум или рубероид. Это будет напорная гидроизоляция, способная выдержать прямой контакт с водой. Также для этих целей можно использовать специальную мастику, но ее цена слишком высока, а качество немногим лучше других материалов.
Использование битума или рубероида для защиты от влаги

Использование битума или рубероида для защиты от влаги

  • После этого стены котлована застилают полиэтиленовой пленкой. Она послужит дополнительной защитой для дренажной системы, сокращая количество воды и не давая земле проникать в нее на высоком уровне.
  • На следующем этапе в свободное пространство котлована засыпают щебенку слоем в 10-20 см. Далее туда же помещают крупнозерновой песок, которые проливают водой для уплотнения.
  • На финишной стадии изготавливают бетонную отмостку, для защиты от влаги, идущей с поверхности.
Наружное утепление стен поверх гидроизоляции предполагает установку защитного слоя для дренажа

Наружное утепление стен поверх гидроизоляции предполагает установку защитного слоя для дренажа

  • При вопросе чем отделать стены в подвале необходимо учитывать то, что утепление такой конструкции производят изнутри. Хотя некоторые мастера предпочитают производить защиту от холода снаружи и только на уровне цоколя. Учитывая данные обстоятельства отделку лучше всего производить гипсокартоном, поскольку данный материал отлично подойдет для этих условий.
  • Необходимо сказать и о том, что в последнее время на рынке строительных материалов появился такой компонент, как жидкий утеплитель. Он отлично справляется со своей задачей, дополнительно выполняя функции гидроизоляции. При этом его простота монтажа очень сильно облегчает работу.

Совет!
К гидроизоляции подобных конструкций необходимо подходить очень ответственно, поскольку от этого этапа напрямую зависит срок эксплуатации всего здания.

Неправильно произведенный монтаж или нарушения при установке гидроизоляции могут привести к довольно неприятным последствиям, которые повредят не только подвалу, но и скажутся на всем здании

Неправильно произведенный монтаж или нарушения при установке гидроизоляции могут привести к довольно неприятным последствиям, которые повредят не только подвалу, но и скажутся на всем здании

Вывод

Просмотрев видео в этой статье можно получить более подробную информацию по данной теме. При этом на основании текста, который представлен выше, следует сделать вывод о том, что данная работа является довольно сложной и требует точных расчетов и заранее подготовленного проекта.

Отдельное внимание необходимо уделить тому, что расчет стены подвала подбирается исключительно индивидуально. Для этого необходимо иметь данные о типе почвы, уровне залегания грунтовых вод и климатической особенности конкретной местности.

Отличная статья 0

50. Моделирование бокового давления грунта на стены подвала в ПК ЛИРА 10.6

Внешние стены подвалов рассчитывают на нагрузки, которые передаются наземными конструкциями, а также на давление грунта с временной расчетной равномерно распределенной нагрузкой на поверхности земли.

Усилия в стенах подвалов, опертых на перекрытие, от бокового давления грунта, вызванного его собственным весом и временной нагрузкой, определяются как для балочных плит на двух опорах с защемлением на уровне сопряжения с фундаментом, шарнирной опорой в уровне опирания перекрытия и с учетом возможного перераспределения усилий от поворота (крена) фундамента и смещения стен при загружении территории, прилегающей к подвалу, временной нагрузкой с одной его стороны.

01_n.png

Рис. 1. Общий вид стены подвала

Согласно пункту 8.9 [1], расчетная схема стен подвалов выглядит следующим образом:

Расчетная схема стены подвала

Рис. 2. Расчетная схема стены подвала

Рассмотрим модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6. Высота стен подвала – 3,5 метра, толщина – 0,3 метра. Высота засыпки – 3 м. Материал стен – бетон B15. Арматура – А400. Снизу стена подвала жестко защемлена, сверху закреплена от перемещений в горизонтальной плоскости.

Модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6

Рис. 3. Модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6

На стены задана вертикальная нагрузка от вышерасположенных конструкций, нагрузка от собственного веса. Вертикальная нагрузка на поверхность земли преобразована в боковое давление на стену подвала. Чтобы задать нагрузку от бокового давления грунта с нагрузкой на поверхность земли, в библиотеке нагрузок выбираем «Трапециевидную нагрузку на группу» (рис. 4).

Панель активного режима «Назначить нагрузки»

Рис. 4. Панель активного режима «Назначить нагрузки»

Указываем тип элементов – пластины. Выбираем систему координат и направление изменения нагрузки. Указываем величину нагрузки, выбираем необходимые элементы стен подвала и нажимаем кнопку «Назначить» (рис. 5).

Диалоговое окно «Трапециевидная нагрузка на группу»

Рис. 5. Диалоговое окно «Трапециевидная нагрузка на группу»

Нагрузка от бокового давления грунта

Рис. 6. Нагрузка от бокового давления грунта

После проведения расчета можно посмотреть результаты по перемещениям (рис. 7), усилиям (рис. 8) и армированию (рис. 9).

Перемещение узлов расчетной схемы по оси Х

Рис. 7. Перемещение узлов расчетной схемы по оси Х

Изгибающий момент Mx

Рис. 8. Изгибающий момент Mx

В нашей задаче в качестве продольной арматуры на один погонный метр стены требуется установить арматуру восьмого диаметра с шагом 500 (рис. 9).

Продольное армирование железобетонных стен подвала

Рис. 9 – Продольное армирование железобетонных стен подвала

Таким образом в ПК ЛИРА 10.6 реализована возможность расчета стен подвалов.

Список использованных источников и литературы

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства / ЦНИИПромзданий Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1984. – 117 c.

Боковое Давление Грунта На Стену Подвала » Расчет + Детальная Инструкция + Фото + Видео

Инструкция по бетонированию стен подвала

Инструкция по бетонированию стен подвала

Весьма серьезной проблемой для строителей является боковое давление грунта на стены подвала и преодоление этого давления. Так уж вышло, что проигнорировать её никак нельзя, ибо если стена подвала, а по сути, фундамент дома не выдержит веса и давления, которое на него оказывается, то это может иметь печальные последствия.

Из чего делают фундамент дома и стены подвалов

Чем больший дом – тем печальнее последствия. Но за всё время своего развития люди научились качественно противодействовать подобному влиянию физики, и для этого используют самые различные материалы. Не помешает пройтись по основным способам создания качественного фундамента своими руками (см. Фундамент под подвал: какой лучше сделать).

Итак:

  • Для начала нужно определиться, какими материалами противостоит человек законам физики? Как он научился возводить устойчивые дома, независимо от размера . Первоначально необходимо определить боковое давление грунта на стены подвала, оно зависит от глубины подвала.
  • Для примерной ориентировки можно брать расчет 12 сантиметров бетона марки 400 на глубину в 1 метр с расчётом, что дом будет эксплуатироваться 50 лет и будет возведён из дерева.

Что может быть использовано в качестве материалов для стены подвала? Это зависит от того, какой формат будет иметь само помещение. В качестве эффективного сырья себя зарекомендовали бетон, кирпич, камни и железобетонные пластины.

Технические характеристики материалов

Какой материал использовать

Какой материал использовать

Каждый из этих материалов имеет свои особенности применения, и свою сферу:

Бетон.Бетонирование стен погреба является одним из самых популярных вариантов и чаще всего применяется на практике.
Кирпич.Кирпич человечество научилось использовать давно, ещё до нашей эры. Недостатком этого материала является то, что сам по себе использовать кирпич проблематично, нужен скрепляющий раствор.Совет. Как правило, подобным раствором выступает бетон, который намазывается в промежутках между кирпичами.
Камни.Камни человек начал использовать ещё задолго до кирпича, с их помощью можно создавать даже узоры внутри помещения. Имеют тот же недостаток, что и кирпич – необходим бетон для надёжного скрепления (можно обойтись и без него, но это на свой риск) и дополнительно – довольно высокая цена материала, которая колеблется от типа используемого камня.
Железобетонные пластины.Железобетонные пластины. Такой материал для тех, кто ценит надёжность и прочность, а также строит погреб или фундамент на всю свою оставшуюся жизнь. За счёт железных (зачастую в виде арматурных вставок или сетки) элементов обеспечивается ещё более прочное сцепление, нежели просто при использовании бетона.Совет. Но при работе с пластинами нужно придерживаться техники безопасности и помнить, что инструкция к практически всему пишется кровью.

Особенности закладок стенок фундаментов домов и стенок погребов

Самым первым будет рассмотрено бетонирование стен погреба и фундамента

Самым первым будет рассмотрено бетонирование стен погреба и фундамента

Так как такие помещения строятся на долгое время, требуется качественная работа, после которой не придется ничего переделывать и исправлять.

Это обусловлено и элементарной экономией времени, и неудобством при повторном переделывании объекта:

  • Поэтому для таких целей подходит бетон марок 400 и 450. Отдельно следует оговорить случай, когда делается временный погреб, который понадобится буквально на пару лет, в таком случае можно прибегнуть к маркам 100-200.
  • Для того, чтобы бетон качественно уложился и в него не попали посторонние предметы, следует позаботиться о формах, куда будет заливаться и утрамбовываться бетон.

Совет. Наилучшими в таком случае являются собственноручно изготовленные формы. Впоследствии деревяшки можно оставить как элемент декора.

  • Готовый бетон постепенно высыпается в форму. Во время высыпания необходимо постоянно утрамбовывать бетон, чтобы в нём не оставались пузырьки воздуха, которые в будущем могут оказать негативное влияние на стенку и её возможность выдерживать давление грунта.

Утрамбовка нужна хорошая, ввиду значительной высоты стенок и возможность некачественной усадки достаточно велика. Также нельзя допустить, чтобы через 10 дней она начала уже разваливаться.

Создание кирпичной стенки имеет свои особенности

Для качественной укладки необходимо обеспечить если не свободное пространство около кирпичной кладки, то хотя бы идеально перпендикулярную стену грунта

Для качественной укладки необходимо обеспечить если не свободное пространство около кирпичной кладки, то хотя бы идеально перпендикулярную стену грунта

Процесс укладки кирпичей имеет нюансы, так как есть две основные кладки:

  • Существует поверхностная кладка, которая заключается в том, что бетон кладут и размазывают только по верхушке ряда кирпичей, для экономии бетона. Такая техника используется в хозяйственных строениях, которым иметь значительную прочность не обязательно.
  • Особенность другой кладки заключается в том, что бетон кладут не только на кирпич, но и между кирпичами в одном ряду. Такой способ кладки является более затратным, более трудоёмким, но по своему качеству и продолжительности службы выгодно выделяется на фоне первого типа.
  • Во время кладки кирпича необходимо постоянно проводить усадку материала, слегка постукивая по его поверхности. Это позволит избежать скопления воздуха между кирпичами и плотнее подгонит их друг к другу.

Создание стены из камня точь-в-точь повторяет процесс кладки кирпича, за исключением нескольких особенностей:

  • Для большей прочности желательно подогнать камни один к одному, чтобы увеличить качество сцепления.
  • Камни не имеют определённой формы и могут иметь любой вид. Поэтому для такой стены нужно больше бетона, по сравнению с кирпичной стеной.

Железобетонные пластины

При работе с ними необходимо придерживаться точности исполнения и проводить качественные расчёты, так как пластины имеют значительный вес, и в случае несчастного случая последствия могут быть печальными.

Итак:

  • Наилучший вариант, когда сами пластины больше, чем высота погреба. В таком случае они просто закапываются в землю, а все щели замазываются бетоном.
  • В случае, если пластины относительно небольшие (50*15*15), то их можно использовать и как в инструкции с кирпичной стеной, но максимально придерживаясь техники безопасности.

Хотя такой вариант по своей функциональности и долговечности больше подходит не для отдельно стоящего подвала, а для подвала внутри дома, так как из-за значительной крепости сможет выдержать вес и нагрузку не только грунта, но и дома. Для более подробной информации рекомендуем посмотреть видео в этой статье.


ПРИБЛИЖЕННОЕ ОПРЕДЕЛЕНИЕ БОКОВОЙ НАГРУЗКИ НА ФУНДАМЕНТНЫЕ СТЕНЫ ОТ ГРУНТА — Мои статьи — Каталог статей

http://pgs.ag

2013г    

     Боковое давление от грунта (т.н. активное давление)на глубине h на подпорные стены и фундаменты зданий в общем случае определяются по формуле:

σh= γгр h tg²(45 – φ/2)       (1)

где

γгр — средняя плотность грунта;

h — глубина грунта от уровня планировки;

φ — угол внутреннего трения грунта.

     Нередко, в условиях реального проектирования, заранее неизвестно значение φ (либо, например, как в случае обратной засыпки значение φ грунта не может быть определено с достаточной точностью). В этом случае возможно вычисление бокового давления с использованием приближенной теории основанной на понятии эквивалентной плотности жидкости (ЭПЖ) [1], т.е. гидростатического давления жидкости с некой плотность, которое эквивалентно активному давление грунта, вычисленному по формуле (1). Эта теория используется в североамериканских строительных нормах. Эквивалентную плотность, другими словами, можно назвать гидростатической плотностью грунта (ГПГ).

     В этом случае боковое давление определяется по формуле:

σh= Kа γгр h     (2)

или

σh= (ГПГ) h          (3)

для маловлажных грунтов значение Kа в зависимости от типа грунта можно определить по таблице:

Тип грунта

Коэффициент активного давления Ка

Удельный вес грунта, кг/м³ (средн. значения)

ГПГ, кг/м³

Песок или гравий

0,26

1840

480

Супесь

0,35

1880

660

Суглинок

0,45

1950

880

Глина

0,6

2050

1230

Следует учесть, что для обводненных грунтов ГПГ может достигать 1280-1440 кг/м³.

Ка нельзя путать с коэффициентом бокового давления грунта.

Литература

1. Миронов М.Е. Жилой дом по-американски. Расчет и конструирование — СПб.: Изд-во Политехн. ун-та. 2011.

Задача №4. Определение давления грунта на подпорную стенку — МегаЛекции

3.4.1. Определение давления на подпорную стенку
от идеально сыпучего грунта

 

Общее выражение для определения давления сыпучих грунтов имеет следующий вид:

, (3.4.1)

где — расстояние точки от поверхности засыпки.

Максимальное активное давление грунта на вертикальную гладкую стенку при z=H:

. (3.4.2)

Эпюра распределения давления по граням стенки будет треугольной. Равнодействующая активного давления на подпорную стенку равна площади эпюры давления:

. (3.4.3)

Максимальное пассивное давление грунта на заднюю грань вертикальной стены при z= :

. (3.4.4)

Равнодействующая пассивного давления:

. (3.4.5)

Пример расчета

Дано:

Высота стенки H=6 м.

Высота заглубления стенки h/=1,5 м.

Угол внутреннего трения грунта φ=160.

Удельный вес грунта γ=22 кН/м3

Решение.

Активное давление грунта на подпорную стенку:

Равнодействующая активного давления:

225 кН/м.

Пассивное давление грунта на подпорную стенку:

Равнодействующая пассивного давления:

43,58 кН/м.

По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.1).

При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.

Рис.3.4.1. Расчетная схема подпорной стены

 

Определение давления на подпорную стенку от идеально сыпучего грунта с учетом пригруза на поверхности грунта

 

Действие сплошнго равномерно распределенного пригруза в этом случае заменяется эквивалентной высотой слоя грунта, равной:

. (3.4.6)

Активное давление на уровне верха подпорной стенки:

. (3.4.7)

Активное давление на подошве подпорной стенки:

. (3.4.8)

Равнодействующая активного давления:

. (3.4.9)

Пример расчета

Высота стенки H=6 м.

Высота заглубления стенки h/=1,5 м.

Угол внутреннего трения грунта φ=160.

Удельный вес грунта γ=22 кН/м3.

Интенсивность пригрузки

Решение.

Эквивалентная высота слоя грунта:

2,27м.

Активное давление на уровне верха подпорной стенки:



28,36кПа.

Активное давление на подошве подпорной стенки:

103,33 кПа.

Равнодействующая активного давления:

395,07 кН/м.

По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.2).

При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.

Рис.3.4.2. Расчетная схема подпорной стены с пригрузом

 

Определение давления на подпорную стенку от связного грунта

 

Действие сил сцепления заменяется всесторонним давлением связности:

. (3.4.10)

Далее приводим давление связности по вертикали к эквивалентному слою грунта:

. (3.4.11)

Активное давление на подошве подпорной стенки:

(3.4.12)

Подставляя значения и преобразовывая, получаем:

 

. (3.4.13)

На некоторой глубине суммарное давление будет равно нулю, из условия находим высоту hс:

. (3.4.14)

Равнодействующая активного давления:

. (3.4.15)

Равнодействующая пассивного давления в связных грунта будет равна:

. (3.4.16)

Пример расчета

Высота стенки H=6 м.

Высота заглубления стенки h/=1,5 м.

Угол внутреннего трения грунта φ=210.

Удельное сцепление грунта с=18 кПа.

Удельный вес грунта γ=22 кН/м3.

Решение:

Действие сил сцепления заменяем всесторонним давлением связности:

46,88 кПа.

Далее приводим вертикальное давление связности к эквивалентному слою грунта:

2,13м.

Активное давление на подошве подпорной стенки:

38,0 кПа.

2,37 м.

Равнодействующая активного давления:

68,97 кН/м.

Равнодействующая пассивного давления:

131,59 кН/м.

По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.3). При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см.

 

Рис.3.4.3. Расчетная схема подпорной стены

 


Рекомендуемые страницы:


Воспользуйтесь поиском по сайту:

Давление грунта на стены погреба в гараже

Стены погреба внутри гаража испытывают боковые давления от грунта. Данное давление складывается из двух составляющих: собственное давление грунта и давление передаваемое от фундамента гаража. Мне стало интересно сравнить эти величины, чтобы понять имеет ли значение расстояние между стеной погреба и фундаментом. У меня сейчас это расстояние составляет 40 см. Или можно вопрос сформулировать по другому — не выдавит ли стену погреба давление от фундамента при их близком расположении. Оказалось, что давление от стен и фундамента как минимум на порядок меньше естественного давления от грунта и можно смело так располагать погреб в гараже.
Гараж на МЗЛФ 40(ширина)*30(высота) см. Стены из шлакоблока толщиной 20 см. Стропила деревянные. Крыша металлочерепица. Фундамент заглублен на всю глубину в землю.(30 см).

Погреб высотой 2 метра. Плоскость верхнего перекрытия на глубине 1 метр. Расстояние между основанием ленты фундамента и перекрытием погреба составляет 1-0,3=0,6 метра.
Расстояние между стеной и внутренним краем фундамента составляет 40 см.

Собственное давление грунта зависит от удельной массы грунта и глубины залегания. Возьмем массу глины m=1800 кг/м3. Вертикальное давление, создаваемое столбом глины на глубине h=2 метра составляет m*g*h = 1800 * 9,8*2= 35280 Па. Здесь g=9,8 ускорение свободного падения. Боковое давление для глины рассчитывается на основе вертикального давление умножением на коэффициент 0,72 и получается 0,72 * 35280 = 25548 Па.

Нагрузка на грунт непосредственно под фундаментом гаража составляет около m = 1000 кг/метр погонный (учел только ленту и стену). Пересчитав в давление на м2 получаем давление на грунт под фундаментом m*g/S = 1000*9,8/(0,4*1)= 24500 Па. Понятно, что чем глубже и дальше от фундамента, тем меньше давление он оказывает на грунт, так как давление перераспределяется.

Для оценки этого давления я использовал формулу (5.6) по ссылке
http://xn--h2aleim.xn--p1ai/sorochan/g5-2-1.html

На глубине 0,7 метра от основания фундамента и на расстоянии 0,6 м от центра передаваемое давление от фундамента составляет 2,2 кПа. Это для верха стены погреба. Ниже давление на стену от фундамента еще меньше. На глубине 1,2 метра от основания фундамента давление от фундамента на стену становится практически нулевым.

Отсюда вывод — можно смело располагать погреб на расстоянии 40 см от ленты. Дополнительное давление, оказываемое фундаментом на стену погреба пренебрежимо малы по сравнению с естественным давлением грунта. Ну и конечно строить лучше сначала погреб, делать обратную засыпку, а потом уже делать ленту и возводить стены.

М.14. Расчет давления грунтов на ограждения

М.14.1. С какой целью применяются подпорные стены?

Подпорные стены применяются для удержания грунтовых массивов от сползания в том случае, когда устройство искусственного откоса невозможно, а естественный склон необходимо удерживать от сползания.

М.14.2. Чем гравитационные подпорные стены отличаются от облегченных гибких подпорных стен?

При гравитационных подпорных стенах (рис.М.14.2) устойчивость на сдвиг обеспечивается их весом (весом материала стены и грунта, находящегося над подошвой стены), а горизонтальная составляющая давления земли воспринимается силой трения, развивающейся в плоскости подошвы стены. Облегченные гибкие стены заделываются в основание и их устойчивость на сдвиг обеспечивается развитием пассивного отпора в нижней части, а также возможным наличием анкерной заделки в верхней части стены.

Рис.М.14.2. Различные виды подпорных стен: 1,2 — гравитационные; 3 — гибкая шпунтовая; 4 — диафрагмовая

М.14.3. Какой вид имеет диаграмма давления на стену в зависимости от ее поступательного перемещения?

Диаграмма давления, возникающего между засыпкой и задней гранью стены, показана на рис.М.14.3.

Рис.М.14.3. Зависимость давления грунта на стену от ее перемещения

Активное давление  минимально возможное давление, пассивное  максимально возможное давление.

М.14.4. Что называется активным давлением грунта на стену и когда оно проявляется?

Активным называется минимальное из всех возможных для данной стены давление на нее грунта, проявляющееся в том случае, если стена имеет возможность переместиться в сторону от засыпки под действием давления грунта. Активное давление иногда называется распором (рис.М.14.4,а)

Рис.М.14.4. Давление грунта на стену: а — активное; б — пассивное:1 — положение до начала перемещения стены; 2 — положение после перемещения стены; 3 — напрваление перемещения стены; 4 — направление движения грунта в призме обрушения

М.14.5. Что называется пассивным давлением грунта на стену и когда оно проявляется?

Пассивным называется максимальное из всех возможных для данной стены давление ее на грунт, проявляющееся в том случае, если стена имеет возможность перемещаться в сторону засыпки под действием внешних сил. Пассивное давление называется отпором (рис.М.14.4,б).

М.14.6. Что называется «давлением покоя» и когда оно проявляется?

Давлением покоя называется такое давление грунта на стену, которое соответствует нулевому ее перемещению, то есть это такое боковое давление, которое имеет место в массиве грунта, когда стены нет, а поверхность грунтового массива горизонтальна.

М.14.7. Какие усилия действуют на подпорную стену и как рассчитывается ее устойчивость?

На подпорную стену действует давление грунта и давление воды. Если над засыпкой имеется пригрузка, то она создает дополнительное усилие, действующее на стену. В расчете учитывается также вес стены и лежащего непосредственно над ее подошвой грунта. В связи с заглублением стены в грунт может быть учтено действующее с противоположной засыпке стороны пассивное давление (отпор), хотя это обстоятельство в запас устойчивости часто не учитывается. Если на стену постоянно действуют усилия со стороны лицевой грани, то они также принимаются в расчет.

М.14.8. Каким образом из уравнения предельного равновесия получить эпюру давления грунта на гладкую подпорную стену и действующее усилие? Показать двойственность решения.

Уравнение предельного равновесия, записанное в декартовых координатах, имеет вид

Рассматривая простейшее напряженное состояние, соответствующее гладкой без трения подпорной стене и горизонтальной поверхности засыпки, когда  zx = 0, и извлекая корень из обеих частей этого уравнения, получим

то есть линейное уравнение относительно напряжений  z и  x. Напряжение z полагается равным  z. Находятся напряжения  x. , то есть ординаты эпюр давления грунта на подпорную стену.

М.14.9. Каким образом влияет на величину активного и пассивного давлений на стену удельное сцепление в грунте?

При одинаковом не изменяющемся значении угла внутреннего трения  с увеличением удельного сцепления в грунте c активное давление уменьшается, а пассивное увеличивается.

М.14.10*. Каким образом влияет на величину равнодействующей активного давления грунта на подпорную стену наклон задней грани стены?

Если задняя грань стены имеет уклон в сторону засыпки, то давление уменьшается (рис.М.14.10,а), в противоположную сторону  увеличивается (рис.М.14.10,б).

Рис.М.14.10. Влияние наклона задней грани стены на величину активного давления грунта на нее

М.14.11*. Каким образом влияет на величину равнодействующей активного давления грунта на подпорную стену увеличение шероховатости задней грани?

С ростом шероховатости поверхности стены, как правило, активное давление уменьшается, а пассивное увеличивается.

М.14.12. В чем суть предложений Кулона по расчету давления грунта на подпорную стену?

По Кулону призма обрушения всегда ограничивается плоскостью (а не криволинейной поверхностью), как по теории предельного равновесия в общем случае. Далее разыскивается экстремальный случай (наклон этой плоскости) из условия максимума для активного давления и минимума для пассивного давления.

М.14.13. Какими конструктивными приемами при одинаковом объеме материала стены можно увеличить ее общую устойчивость на сдвиг и опрокидывание?

1. Часть материала гравитационной стены заменить грунтом, чтобы создать необходимый вес.

2. Устроить дренаж в засыпке.

3. Засыпку провести грунтом с возможно большим углом внутреннего трения.

4. Со стороны лицевой грани стены сделать выступ — консоль (против опрокидывания).

5. Заднюю грань стены наклонить, чтобы стена лежала на грунте.

М.14.14. Какой вид имеет эпюра реактивных давлений под подошвой стены и с помощью какого приема ее можно сделать более равномерной? Для какой цели нужно иметь более равномерную эпюру реактивных давлений?

Эпюра реактивных давлений принимается линейной (трапеция). Более равномерной ее можно сделать, увеличив выступ консоли у лицевой стороны стены. Чем равномернее эпюра давлений, тем меньше вероятность перекоса стены вследствие осадки грунта основания.

М.14.15*. Что представляет собой явление «навала» подпорной стены на грунт и от чего он возникает? Всегда ли следует его учитывать?

Явление «навала» подпорной стены на грунт связано с ее неравномерной осадкой и наклоном задней грани вследствие этой осадки в сторону засыпки (рис.М.14.15). В результате давление становится больше активного и это обстоятельство следует учитывать при расчете самой стены на прочность. Навал стены целесообразно учитывать только при высоких подпорных стенках.

Рис.М.14.15. Влияние навала высокой стены на грунт на давление на нее: а — схема перемещения стены; б — эпюра давления:1 — активное давление; 2 — пассивное давление; 3 — расчетное с учетом навала

М.14.16. Какой вид приобретает эпюра активного давления грунта с учетом явления «навала» и после трамбования засыпки? Использование какого грунта для засыпки уменьшает активное давление на стенку?

С учетом навала эпюра давления увеличивается и занимает промежуточное положение между эпюрой активного и пассивного давления (см. рис.М.14.15,б). Практически давление увеличивается до 10-15 % (на высокую стену). Такое же изменение в эпюре вызывает уплотнение засыпки трамбованием (этот эффект учитывается на глубину уплотнения). Чем больше угол внутреннего трения в грунте засыпки, тем меньше активное давление. Поэтому использование крупнообломочного грунта или крупного песка приводит к уменьшению активного давления грунта.

М.14.17*. Почему нужен дренаж за стеной и каким образом влияет наличие воды в засыпке на общее активное давление грунта на стену?

Дренаж за стеной нужен потому, что он снимает давление воды на стену и уменьшает фильтрационное противодавление на подошву грунта. При наличии дренажа увеличивается устойчивость стены. Несмотря на то, что в случае обводнения грунт «становится легче» за счет взвешивания скелета в воде, давление воды больше, чем это «облегчение», и суммарное давление обводненного грунта на стену больше, чем необводненного.

Ординаты эпюры давления  x при гладкой стене и горизонтальной засыпке равны

Здесь второе слагаемое зависит от давления воды.

М.14.18*. Каким образом отличается давление грунта на стену «по Кулону» от давления по теории предельного равновесия (активное и пассивное)?

Активное давление может быть равно давлению «по Кулону» или быть больше его (на несколько процентов). Пассивное давление может быть равно давлению «по Кулону» или резко превышать его (в отдельных случаях даже в три раза).

М.14.19*. Какие предположения делаются при расчете гибких подпорных стен? Что такое «коэффициент постели»?

При расчете гибких подпорных стен предполагается, что ордината эпюры бокового давления грунта на стену связана с прогибом стены в этом месте  чем больше прогиб, тем меньше давление. Коэффициент постели  это коэффициент пропорциональности между перемещением и давлением, имеющий размерность, совпадающую с размерностью удельного веса.

М.14.20*. Как рассчитывается подпорная стена с ломаной задней гранью?

Cтена продолжается до верха и рассчитывается как будто наклон задней грани всюду одинаков, а затем из этой эпюры используется только та часть, которая приходится на фактически существующий участок стены. В целом эпюра получается ломаной.

About Author


alexxlab

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *