---

При устройстве петлевых стыков необходимо тщательно обработать торцовые бетонные поверхности сопрягаемых элементов насечкой с очисткой и промывкой их водой, а также предусмотреть установку в зоне стыка дополнительных поперечных стержней, привариваемых к петлевым выпускам (рис. 24).

Рис. 23. Конструкция петлевых стыков

а - стык фундаментной плиты, воспринимающий осевое растяжение; б - то же, изгиб;

в - жесткий стык лицевой и фундаментной плиты

Рис. 24. Установка дополнительных поперечных стержней в зоне петлевого стыка

1 - сопрягаемые железобетонные элементы; 2 - продольные стержни в бетонном ядре;

3 - дополнительные поперечные стержни

Рис. 25. Типы наружных стен подвалов

а - из монолитного бетона; б - из вертикальных стеновых панелей; в - из горизонтальных стеновых панелей

Марка бетона стыка должна быть не ниже марки бетона сопрягаемых элементов.

Стены подвалов

10.35. Наружные стены подвалов могут выполняться из бетонных блоков, сборных железобетонных панелей, монолитного бетона и железобетона (рис. 25). Массивные подпорные стены из сборных блоков или монолитного бетона применяются при небольшой глубине подвала (до 3м) и небольшой нагрузке (до 10 кПа) на прилегающей территории.

Стены из вертикальных сборных железобетонных панелей, опертых на перекрытие, применяются в подвалах при значительных нагрузках на пол цеха, например в цехах заводов черной металлургии, и при большом заглублении подвалов. Стены из сборных железобетонных плит, располагаемых горизонтально и опирающихся на фундаменты колонн зданий, используют главным образом в многоэтажных промышленных зданиях каркасного типа.

Рис. 26. Пример конструктивного решения

одноэтажного подвала

1 - колонна; 2 - ригель; 3 - панель перекрытия; 4 - панель стеновая; 5 - фундамент стеновой панели; 6 - балка обвязочная (монолитная); 7 - поперечные координационные оси подвала;

8 - то же, продольные

Рис. 27. Пример конструктивного решения подвального помещения с техническим этажом

1 - колонна; 2 - ригель; 3 - панель перекрытия; 4 - панель междуэтажного перекрытия;

5 - панель стеновая; 6 - фундаментная стена (монолитная); 7 - балка обвязочная (монолитная); 8 - поперечные координационные оси подвала; 9 - то же, продольные

10.36. Наибольшее распространение в промышленном строительстве получили конструктивные решения подвалов в виде каркасной схемы с вертикальными плоскими стеновыми панелями и опирающимися на них ребристыми плитами. В многопролетных подвалах применяются сборные железобетонные ригели и прямоугольные колонны.

Рис. 28. Пример решения температурно-усадочного шва

а - перекрытия подвала; б - стены подвала; 1 - ригель; 2 - панель перекрытия; 3 - пол цеха;

4 - деформационный шов в полу цеха в соответствии со СНиП II-В. 8-71; 5 - компенсатор;

6 - стеновая панель; 7 - битумная мастика; 8 - тиоколовый герметик; 9 - просмоленная пакля; 10 - цементный раствор

Примеры конструктивного решения одноэтажных и двухэтажных подвалов в таком исполнении приведены на рис. 26 и 27.

10.37. Монтажные и эксплуатационные проемы в перекрытиях подвальных помещений должны быть прямоугольными. Монтажные проемы следует перекрывать съемными плитами в уровне верха конструкции перекрытия подвала, имеющими предел огнестойкости такой же, как перекрытие. Эксплуатационные проемы следует перекрывать съемными плитами в уровне отметки чистого пола цеха.

10.38. Полы подвальных помещений следует предусматривать с уклоном к трапам (приямкам) канализации с обособленной системой отвода воды. Непосредственное соединение приямков с ливневой и другими типами канализации запрещается.

10.39. Подвальные помещения при наличии подземных вод должны быть защищены гидроизоляцией от проникания воды в соответствии с требованиями действующих нормативных документов.

В качестве основной меры защиты следует предусматривать пластовые дренажи под всем полом подвала.

При отсутствии подземных вод поверхность конструкций, обращенных в сторону засыпки, должна быть покрыта окрасочной гидроизоляцией или битумной мастикой.

10.40. Температурно-усадочные швы в подвалах следует предусматривать на расстоянии не более 60 м - для монолитных и 120 м - для сборных и сборно-монолитных конструкций подвалов (без расчета на температурно-усадочные деформации). При назначении предельных расстояний между температурно-усадочными швами необходимо устраивать временный шов посередине температурного блока (рис. 28).

10.41. Обратную засыпку пазух котлована следует производить с двух противоположных сторон подвала с перепадом по высоте не более 1 м. Уплотнение засыпки следует производить согласно требованиям нормативных документов с коэффициентом уплотнения kу не менее 0,95.

ПРИЛОЖЕНИЕ 1

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТА

Пример 1. Расчет массивной подпорной стены

Дано. Массивная подпорная стена III класса ответственности из готовых бетонных блоков с высотой подпора грунта 3м. Глубина заложения подошвы 1,2 м. Геометрические размеры стены приведены на рис. 1. На призме обрушения расположена равномерно распределенная нагрузка интенсивностью q = 5 кПа. Грунт засыпки - пески мелкие, грунт основания - суглинки.

Расчетные характеристики грунта основания:

??1 = 18,9 кН/м3; ??II = 18 кН/м3;

??1 = 22??; ??II = 25??;

с1 = 8 кПа; сII = 12 кПа.

Расчетные характеристики грунта засыпки:

????1 = 18 кН/м3; ????II = 17 кН/м3;

????1 = 26??; ????II = 29??;

с??1 = 0; с??II = 0.

Требуется проверить принятые размеры подошвы подпорной стены и определить усилия в сечении 1-1. Расчет ведем на 1 м длины стены.

Таблица значений тригонометрических функций приведена в прил. 3.

Определяем интенсивность давления грунта на конструкцию стены. Сползание призмы обрушения со стороны стены условно принимаем под углом ?? к вертикали при угле трения по контакту сползания ?? = ????1.

tg ?? = 1,6/4,2 = 0,381; ?? = 21??.

Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса на глубине у = h = 4,2 м определяем по формуле (1)

Р?? = [????1??fh?? - c??1(k1 + k2)] y/h = [18??1,15??4,2??0,38 - 0] 4,2/4,2 = 33,04 кПа.

Интенсивность горизонтального давления грунта от равномерно распределенной нагрузки определяем по формуле (9)

Рq = q??f?? = 5??1,2??0,38 = 2,28 кПа.

По табл. 3 прил. 2 при ?? = ????1 = 26?? ?? = 0,38.

Расчет устойчивости положения стены против сдвига

Сдвигающую силу Fsa определяем по формуле (16) при уb = h:

Fsa,?? = P??h/2 = 33,04??4,2/2 = 69,38 кН;

Fsa,q = Pqyb = 2,28??4,2 = 9,58 кН;

Fsa = Fsa,?? + Fsa,q = 69,38 + 9,58 = 78,96 кН.

Расчет устойчивости производим для трех значений угла ??.

Рис. 1. К расчету массивной подпорной стены

1 случай (??1 = 0)

Сумму проекций всех сил на вертикальную плоскость определяем по формуле (20)

Fv = Fsa tg(?? + ??) + Gст + ??1 tg??b2/2 = 78,96 tg(21??+26??) + 104,2 + 0 = 188,88 кН.

Вес стены взят с учетом веса грунта на ее уступах (Gст = 104,2 кН).

Пассивное сопротивление грунта Fr определяем по формуле (22) при hr = d = 1,2 м.

??r = 1; с1 = 5 кПа; ??1 = 18,9 кН/м3;

Er = ??1??r/2 + c1hr(??r - 1)/tg ??1 = 18,9??1,22??1/2 + 5??1,2(1 -1)tg 22?? = 13,61 кН.

Удерживающую силу Fsr определяем по формуле (19) при с1 = 5 кПа (см. п. 6.6):

Fsr = Fv tg(?? - ??) + bc1 + Er = 188,88 tg (22?? - 0??) + 2,4??5+13,61 = 101,92 кН.

Проверяем устойчивость стены из условия (15):

Fsa = 78,96 кН < 0,9??101,92/1,1 = 83,39 кН.

Условие удовлетворено.

2 случай (??2 = ??I/2 = 11??)

??r = tg2 (45??+??I/2) = 2,19;

Fv = 78,96 tg(21??+26??)+104,2 + 18,9 tg 11????2,42/2 = 199,46 кН.

Пассивное сопротивление грунта Er определяем при:

hr = d + b tg?? = 1,2 + 2,4tg 11?? = 1,67 м;

Er = 18,9??1,672??2,19/2 + 8??1,67(2,19 - 1)/tg 22?? = 97,07 кН;

Fsr = 199,46 tg(22?? - 11??) + 2,4??8 + 97,07 = 155,05 кН.

Проверяем условие (15):

Fsa = 78,96 кН<0,9??155,05/1,1 = 126,86 кН.

Условие удовлетворено.

3 случай (??3 = ??I = 22??)

Fv = 78,96 tg(21??+ 26??) + 104,2 + 18,9 tg22????2,42/2 = 210,87 кН;

hr = 1,2 + 2,4 tg22?? = 2,17 м;

Er = 18,9??2,172??2,19/2 + 8??2,17(2,19 - 1)/tg22?? = 148,58 кН;

Fsr = 210,87 tg(22??-22??) + 2,4??8 + 148,58 = 167,78 кН;

Fsa = 78,96 кН<0,9??167,78/1,1 = 137,27 кН.

Условие (15) во всех трех случаях удовлетворено, устойчивость стены против сдвига обеспечена.

В соответствии с п. 6.9

tg ??I = Fsa/Fv = 78,96/188,88 = 0,42;

tg ??I > sin ??I = 0,3746.

Расчет прочности основания не производится.

Расчет основания по деформациям

Расчетное сопротивление грунта основания R определяем по формуле (39):

где ??с1 = 1,3; ??с2 = 1б1 (по табл. 6); k = 1,1; М?? = 0,78; Мq = 4,11; Мс = 6,67 (по табл. 7 при ??II = 25??); d = 1,2 м.

Интенсивность нормативного давления ?? = 0,33 (при ?? = 21??; ?? = ????II = 29?? по табл. 3 прил. 2).

Р?? = (17??1??4,2-0)0,33??4,2/4,2 = 23,56 кПа;

Рq = 5??1??0,33 = 1,65 кПа;

Fsa,?? = 23,56??4,2/2 = 49,48 кН;

Fsa,q = 1,65??4,2 = 6,93 кН;

Fsa = Fsa,?? + Fsa,q = 49,48 + 6,93 = 56,41 кН.

Расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены определяем по формуле (33)

h* = [Fsa,??h/3 + Fsa,q(h - ya - yb/2)]/Fsa = [49,48??4,2/3 + 6,93(4,2 - 0 - 4,2/2)]56,41 = 1,49 м.

Изгибающий момент от собственного веса стены и грунта на обрезах относительно центра тяжести подошвы:

??Мi = 24,3 кН??м.

По формуле (31):

М0 = Fsa[h* - tg(?? + ??)(b/2 - h*tg??)] + ??Мi = 56,41[1,49 -

- tg (21?? + 29??)(2,4/2 - 1,49 tg21??)] + 24,3 = 66,13 кН??м;

Fv = 56,41 tg(21?? + 29??) + 85,3 + 0 =152,53 кН,

где е = М0/Fv = 66,13/152,53 = 0,43 м > b/6 = 2,4/6 = 0,4 м.

рmax = 2Fv/3c0 = 2??152,53/3??0,77 = 132,06 кПа;

с0 = 0,5b - e = 0,5??2,4 - 0,43 = 0,77 м.

Определяем усилия в сечении стены I-I (при у = 3м) по формулам (40):

Ni = ??Fvi = (0,5??1,2 + 1??1,8)20??1,1 + 1,2??0,5??18??1,15 + 5??1,2??0,5 = 68,22 кН;

Qi = ??Fsa,i = 2,28??3 + 33,04??32/4,2??2 = 42,24 кН;

Мi = ??Fvixi + ??Fsa,iyi = 1,52 + 45,66 = 47,18 кН??м,

где ??Fvixi = 0,5??1,2??20??1,1??0,25 - 0,5??1,2??0,5??18??1,15??0,5/3 - 5??0,5х

х1,2??0,25 = 1,52 кН??м; ??Fsa,iyi = 2,28??3??3/2 + 33,04??32??1/4,2??2 = 45,66 кН??м.

Пример. 2. Расчет уголковой подпорной стены

Дано. Уголковая подпорная стена консольного типа с высотой подпора грунта у = 4,5 м, глубина заложения подошвы фундамента d = 1,5 м. Нагрузка на призме обрушения равномерно распределенная интенсивностью q = 25 кПа. Геометрические размеры стены приведены на рис. 2. Грунт основания и засыпки (пески мелкие) со следующими характеристиками: ??n = 17 кН/м3, ??n = 32??, cn = 0. Модуль деформации грунта основания Е = 2??104 кПа.

Требуется проверить габаритные размеры принятой конструкции, определить изгибающие моменты и поперечные силы в элементах стены.

Расчетные характеристики грунта основания:

??I = 1,05??17 = 18 кН/м3; ??II = 17 кН/м3;

??I = 32??/1,1 = 29??; ??II = 32??;

сI = 0 ; сII = 0.

Расчетные характеристики грунта засыпки:

????I = 0,95??18 = 17 кН/м3; ????II = 0,95??17 = 16 кН/м3;

????I = 0,9??29?? = 26??; ????II = 0,9??32?? = 29??;

с??I = 0; сII = 0.

Определяем интенсивность давления грунта на конструкцию стены.

Условный угол плоскости обрушения

tg ?? = 3,3/6 = 0,55; ?? = 28??48?????? 29??;

По табл. 3 прил. 2 при ?? = ????I = 26?? ?? = 0,39.

Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса на глубине у = h = 6 м определяем по формуле (1):

Р?? = [????I??fh?? - c??I(k1 + k2)] y/h = [17??1,15??6??0,39 - 0] 6/6 = 45,75 кПа.

Интенсивность горизонтального давления грунта от равномерно распределенной нагрузки определяем по формуле (3):

Рq = q??f?? = 25??1,2??0,39 = 11,7 кПа..

Рис. 2. К расчету уголковой подпорной стены

Расчет устойчивости положения стены против сдвига

Сдвигающую силу Fsa определяем по формулам (16)-(18) при yb = h = 6 м:

Fsa,?? = P??h/2 = 45,75??6/2 = 137,25 кН;

Fsa,q = Pqyb = 11,7??6 = 70,2 кН;

Fsa = Fsa,?? + Fsa,q = 137,25 + 70,2 = 207,45 кН.

Расчет устойчивости производим для трех значений угла ??.

1 случай (??1 = 0)

Сумму проекций всех сил на вертикальную плоскость определяем по формуле (21):

Fv = Fsa tg(?? + ????I) + ????I??f [h(b-t)/2 + td] + ??I tg??b2/2 =

= 207,45 tg(29??+26??) +17??1,2[6(3,9 - 0,6)/2 + 0,6??1,5] +

+ 18 tg 0????3,92/2 = 514,4 кН.

Пассивное сопротивление грунта Er определяем по формуле (22) при hr = d = 1,5м; ??I = 18 кН/м3; ??r = 1; c1 = 0

Fr = ??I??r/2 + c1hr(??r - 1)/tg ??I = 18??1,52??1/2 + 0 = 20,25 кН.

Удерживающую силу Fsr определяем по формуле (19):

Fsr = Fv tg(??I - ??) + bc1 + Er = 514,4 tg(29?? - 0??) + 0 + 20,25 = 303,17 кН.

Проверка устойчивости стены из условия (15).

Fsa = 207,45 кН<1??303,17/1,1 = 275,61 кН.

Условие удовлетворено.

2 случай (??2 = ??I/2 = 14??30??)

??r = tg2(45??+??I/2) = tg2(45??+29??/2) = 2,86;

Fv = 207,45 tg(29??+26??) + 17??1,2[6(3,9 - 0,6)/2 + 0,6??1,5] + 18 tg 14??30????3,92/2 = 549,55 кН.

Пассивное сопротивление грунта Er определяем при hr = d + b tg?? = 1,5 + 3,9 tg14??30?? = 2,5 м:

Er = 18??2,52??2,86/2 + 0 = 160,88 кН;

Esr = 549,55 tg (29?? - 14??30??) + 0 + 160,88 = 302 кН;

Fsa = 207,45 кН<1??302/1,1 = 274,55 кН.

Условие удовлетворено.

3 случай (??3 = ??I = 29??)

Fv = 207,45 tg(29??+26??) + 17??1,2[6(3,9 - 0,6)/2 + 0,6??1,5] + 18 tg29????3,92/2 = 589,66 кН;

hr = d + b tg?? =1,5 + 3,9 tg29?? = 3,64 м;

Er = 18??3,642??2,86/2 + 0 = 341,04 кН;

Fsa = 207,45 кН<1??341,04/1,1 = 310,04 кН.

Условие (15) во всех трех случаях удовлетворено, устойчивость стены против сгиба обеспечена.

В соответствии с п. 6.9:

tg ??1 = Fsa/Fv = 207,45/514,4 = 0,403;

tg ??1 = 0,403 <sin??I = 0,4848; ??I = 22??.

Следует проверить прочность грунтового основания.

Расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены определяем по формуле (33)

h* = [Fsa,??h/3 + Fsa,q (h - ya - yb/2)]/Fsa = [137,25??6/3 + 70,2(6 - 0 - 6/2)]/207,45 = 2,34 м.

Сумму моментов всех вертикальных и горизонтальных сил относительно оси, проходящей через центр тяжести, определяем по формуле (32)

М0 = Fsa[h*- tg(?? + ????I)(b/2 - h*tg??)] + ????I??f (b - t)[h(b - 4t) +

6dt]/12 = 207,45[2,34 - tg(29??+26??)(3,9/2 - 2,34 tg 29??)] +

+ 17??1,2(3,9 - 0,6)[6(3,9 - 4??0,6) + 6??1,5??0,6]/12 = 371,11 кН??м.

Эксцентриситет приложения равнодействующей

е = М0/Fv = 371,11/514,4 = 0,72 м.

Приведенная ширина подошвы

b?? = b - 2e = 3,9 - 2??0,72 = 2,46 м.

По табл. 5 при ??I = 29??; ??1 = 22??; N?? = 1,73; Nq = 6,27.

Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания определяем по формуле (28)

Nu = b??(N??b????I + Nq????Id + NccI) = 2,46(1,73??2,46??18 + 6,27??17??1,5 + 0) = 581,78 кН;

Fv = 514,4 кН<1??581,78/1,1 = 528,89 кН.

Расчет основания по деформациям

Расчет сопротивление грунта основания R определяем по формуле (39)

где ??с1 = 1,3; ??с2 = 1,1 (по табл. 6); k = 1,1; М?? = 1,34; Мq = 6,34; Мс = 8,55 (по табл. 7 при ??II = 32??); d = 1,5 м.

Интенсивность нормативного давления грунта на стену

P?? = [????II??fh?? - c??II (k1 + k2)]y/h = [16??1??6??0,35 - 0]6/6 = 33,6 кПа.

Коэффициент горизонтального давления грунта ?? = 0,35 определяем по табл. 3 прил. 2 (при ?? = ????II =29??, ?? = 28??48????29??):

Pq = q??f?? = 25??1??0,35 = 8,75 кПа;

Fsa,?? = 33,6??6/2 = 100,8 кН;

Fsa,q = 8,75??6 = 52,5 кН;