ДСТУ-Н Б В.2.1-31:2014 сторінка 8 з 13
R = R^+ R2, (8.68)
де R^ і R2 - відповідно реакції від симетричного і однобічного завантаження.
-
При симетричному завантаженні підвалу реакцію /?1 слід визначати за формулою:
R-i = [су, 1(v-i + /<m/2)+ (г>,2 -стуі)(й2 +кт2/6)]Л2 /(1+/f)-G1ek /(1+/г)(/72 +ь3) , (8.69)
де сту1 і о,2 - інтенсивності горизонтального тиску ґрунту від власної ваги відповідно на глибині
і (/71 + h2), визначають згідно з 7.3.0;
к - коефіцієнт, що враховує зміну реакції R^ за рахунок повороту фундаменту:
к =ыЕьІьт2IEb2h2, (8.70)
де co - коефіцієнт; co = 6 для позитивних значень М і Q; co = 3 - для їх негативних значень, а також для Мо і Fso (рисунки 8.9, 8.10);
де Eb - модуль пружності бетону;
Е - модуль деформації ґрунту основи;
b - ширина підошви фундаменту стіни;
Іь - момент інерції 1 м перерізу стіни, який допускається визначати за приведеною товщиною стіни tred, що визначають за формулою:
tred =(2f2+fi)/3, (8.72)
де - товщина стіни у верхній частині;
t2 - те саме в нижній частині (на рівні сполучення з фундаментом);
G1 - вага ґрунту на зовнішній стороні фундаменту;
е - ексцентриситет прикладання сили G1 відносно центра ваги підошви фундаменту;
і /2 - коефіцієнти, що враховують зміну товщини стіни по висоті і приймають за таблицею 8.1.
Таблиця 8.1 - Коефіцієнти vi і у2
|
Їі/Ґ2 |
1 |
0,7 |
0,6 |
0,5 |
0,4 |
0,3 |
|
И |
0,375 |
0,375 |
0,346 |
0,335 |
0,321 |
0,303 |
|
1/2 |
0,1 |
0,092 |
0,088 |
0,083 |
0,076 |
0,069 |
Рисунок 8.9 - Розрахункова схема стіни підвалу (панельний варіант)
-
Рисунок 8.10 - Розрахункова схема стіни підвалу (блоковий варіант)При однобічному завантаженні підвалу тимчасовим навантаженням реакцію R2 слід визначати за формулою:
r2 = ^qh2(v^+km/2jl (1 + R +к^ -G2ek І (1 + к + k^(h2 + Л3) , (8.73)
де aq - інтенсивність горизонтального тиску ґрунту від тимчасового навантаження оqh=qKnj, або визначають за формулою (7.3) при X = tg2Oo;
G2 - вага тимчасового навантаження на зовнішній стороні фундаменту;
к} - коефіцієнт, що враховує зміну реакції R2 за рахунок зміщення перекриття при однобічному завантаженні підвалу:
к^к0ЕьІьІЕ, (8.74)
де к0 - коефіцієнт, к0 = 4 - однопролітних підвалів; к0 = 3 - для двопролітних; к0 = 2 - для трипролітних; к0 = 0 - для підвалів з незміщуваним перекриттям;
Е' - модуль деформації ґрунту засипки, величину якого допускається визначати за формулою:
Е' = (0,5 + 0,3/7, (8.75)
де - відстань від рівня підлоги до низу перекриття (значення в дужках приймають не більше одиниці); 01 = 0,7 - при засипці ґрунтом основи; 01 = 0,9 - те саме, малостискальним ґрунтом;
Е - модуль деформації ґрунту основи.
-
За наявності конструкцій, що перешкоджають повороту фундаменту (суцільна фундаментна плита, перехресні стрічки фундаменту для внутрішнього каркаса тощо), коефіцієнт Ry формулах (8.69) і (8.73) слід приймати таким, що дорівнює нулю; для конструкцій, що перешкоджають зміщенням перекриття підвалу, а також при симетричному завантаженні підвалу тимчасовим навантаженням коефіцієнт кі у формулі (8.73) слід приймати таким, що дорівнює нулю.
-
Розрахунок стійкості стін підвалу проти зрушення виконують з умови (8.1) для значення 0 = 0.
Утримуючу силу Fud слід визначати за формулою (8.7), а зрушуючу силу FSa в рівні підошви фундаменту за формулою:
Rsd = ~^ + (сту1+сту3 +2<Tq )(/?2 +^з)/2 , (8.76)
де сту3 - інтенсивність горизонтального тиску ґрунту від власної ваги на глибині h.
-
Якщо стійкість стін підвалу проти зрушення (8.1) не забезпечується прийнятими розмірами фундаменту, необхідно передбачати заходи, що перешкоджають зрушенню, наприклад, влаштування розпірок, утовщення примикаючої полоси підлоги тощо.
-
Розрахунок міцності ґрунтової основи виконується згідно з 8.9. В цьому випадку рівнодійну вертикального тиску ґрунту N визначають при завантаженні тимчасовим навантаженням прольоту перекриття підвалу, що примикає до стіни, за формулою:
N = G1 + G2 + G3 + G4 , (8.77)
де G3 - вага фундаменту і ґрунту на його уступах;
G4 - вага конструкції підвалу, ґрунту і тимчасового навантаження на перекриття
(з врахуванням розрахункової вантажної площі).
-
За наявності заходів, що перешкоджають зрушенню фундаменту, кут нахилу рівнодійного зовнішнього навантаження до вертикалі в рівні підошви фундаменту при розрахунку міцності ґрунтової основи приймають за нуль.
-
Момент у рівні підошви фундаменту відносно осі, що проходить через центр ваги підошви фундаменту, слід визначати за формулою:
Мо =-/?(/72+/7з) + (2оу1+ої3+3<тч -Зос)(/72 +/73)2 / 6 -(Gl+G2)e (8.78
)
-
Розрахункові зусилля в стінах підвалу визначаються за наступними формулами: пролітний момент на відстані ус від верхньої опори:
Му =ОеУс -[(°У1 +oq -°С ) + (g /2 -aYi)yc/3/?г]Ус /2 І (8-79)
відстань від верхньої опори до максимального пролітного моменту:
(8.80)
Ус,о
поперечна сила в прольоті на відстані ус від верхньої опори:
Qy =Qe -УС[(СТуі+СТд -СТс)/72 +(СТу2 “СТуі)Ус /2] 7 (^У2 “ 1) і (8-81)
поперечна сила в нижньому перерізі стіни:
Qh =Qe -[(ау1 +Vq -°с) + (сту2 -<yyi)/2]/h2 ; (8.82)
згинальний момент в нижньому перерізі стіни:
Мн =Qeh2 -[(сту1 +ст<7 -стс)+(сту2 -CTyl)Z3] I h2 /2' (8-83)
У формулах (8.79)-(8.83) поперечна сила у верхньому перерізі стіни Q6 = R.
-
При неповній епюрі інтенсивності горизонтального тиску ґрунту по висоті стіни підвального приміщення і незміщуваного перекриття (рисунок 8.10) реакцію в рівні низу перекриття R визначають за формулою:
R - Qe - 01 + ^2И (ст<7
Q
/120 > / (1+/<)+
. З+оу2 -Зп^ + 20/г(л1 +л) /гщпі
+
(8.84)
(8.85)
[/Wc(1,5m1 + /<) -Gek] / /7(1 +/<) ,де
m1 =/7 / (Ъ1+h2y, n=h3l(hi+h2); > л і — h2I (h1 + h2 ) j
Mc - згинальний момент на рівні перекриття.
-
Зрушуючу силу Fso і згинальний момент Мо на рівні підошви слід визначати за формулами:
Fso= -R + (ау3 + 2^ -2ос)(/72+/?3)/2 ; (8.86)
Мо= -RH + (c>q -ас)/72/2+оу3/72I6-Ge+Mc. (8.87)
-
Розрахункові зусилля в конструктивних елементах підвалу (ригелях, колонах, плитах перекриття, фундаментах тощо) слід визначати за правилами будівельної механіки. Залізобетонні конструкції розраховують згідно з вимогами ДБН В.2.6-98.
-
Розрахунок підпірних стін за деформаціями основи виконують згідно з ДБН В.2.1-10.
-
Підпірні стіни і стіни підвалів в районах з сейсмічністю повинні проектуватися з врахуванням вимог ДБН В.1.1-12.
Інтенсивність горизонтального тиску ґрунту від власної ваги і від рівномірно розподіленого навантаження q, розташованого на поверхні призми обвалення, слід визначати за формулами розділу 7, при цьому коефіцієнт горизонтального тиску ґрунту при сейсмічній дії X* слід визначати за формулами
:
)
(8.88)
* =cos2((p-e-o)cos(e+5)/cosmcos2ecos(£+3 +co)^1 + Vzz = sin(<p-p - ra)sin((p + S) / cos(s +5 +oj)cos(e -p) , (8.89)
де co - кут відхилу від вертикалі рівнодійної ваги ґрунту і тимчасового навантаження з врахуванням сейсмічної дії за формулою
co = arctg(/K1). (8.90)
При розрахунку підпірних стін і стін підвалів добуток АК^ слід приймати 0,04, 0,08 і 0,16 при розрахунковій сейсмічності відповідно 7, 8 і 9 балів.
-
Пасивний опір ґрунту з врахуванням сейсмічної дії Ег визначають за формулою:
Е* =(1-АКт)Ег, (8.91)
де Ег - пасивний опір ґрунту без врахування сейсмічної дії.
-
Висота підпірних стін, виконаних з бетону, бутобетону або кам'яної кладки, при розрахунковій сейсмічності майданчика 8 балів не повинна перевищувати 12 м, а при розрахунковій сейсмічності 9 балів -10 м.
Висота залізобетонних підпірних стін не обмежується.
-
При розташуванні основ суміжних секцій підпірної стіни в різних рівнях перепад від однієї позначки основи до іншої повинен виконуватися уступами з відношенням висоти до довжини уступу не більше 1:2.
-
При спорудженні підпірних стін з вертикальних збірних елементів по верху стіни слід передбачати монолітний залізобетонний пояс на всю довжину секції.
-
Підпірні стіни слід розділяти наскрізними вертикальними швами на секції завдовжки не більше 15 м з врахуванням розміщення кожної секції, за можливості, на однорідних ґрунтах. Протяжні стіни слід розраховувати за деформаціями з визначенням їх нерівномірності.
-
Підпірні стіни і утримуючі заглиблені споруди, що зводяться на зсувних і зсувонебезпечних схилах, призначаються для стабілізації зсувних переміщень або для захисту від руйнування інженерних споруд, зведених на них, в умовах обтікання їх зсувом.
Найбільш поширеними видами заглиблених споруд, призначеними для утримання зсувних схилів, є пальові заогорожувальні конструкції, опори і утримуючі стіни на пальових фундаментах.
Ефективність цих споруд визначають їх стійкістю і міцністю при дії на них сил зсувного тиску.
-
Для деяких інженерних споруд (наприклад, наземні трубопроводи на пальових опорах, естакади) можливе збереження їх безаварійного експлуатаційного стану і в умовах безперервних зсувних переміщень, якщо пальові опори або колони обтікаються зсувом при збереженні їх стійкості.
Обтікання зсувом заглиблених споруд можливо лише за певних умов, залежних від стану ґрунтової маси зсуву і вказаних у 8.65-8.67 цього стандарту.
Рисунок 8.11 - Схема обтікання зсувом одиночної пальової опори
-
Якщо заглиблені споруди розглядати як перешкоди на шляху руху зсувної маси, то слід чекати, що з боку наповзання зсуву біля заглибленої споруди утвориться ущільнена зона з наповзаючого ґрунту. Подальший рух зсувної маси викличе утворення поверхонь ковзання в ущільненій зоні.
-
Згідно з теорією граничної рівноваги зв'язно-сипкого середовища деформації зрушення в області гранично-напруженого середовища завжди відбуваються по двох сімействах поверхонь ковзання, розташованих симетрично відносно напряму головного напруження і перетинаються між собою під кутом
0=90°—ср (8.92)
Отже, в кожному поперечному перерізіі пальової опори або колони, що обтікаються зсувом, призма обтікання може бути представлена у вигляді тригранника (рисунок 8.11), що спирається своєю основою на палю, а бічні грані його перетинаються під кутом 0.
Якщо на бічні грані такої призми прикладена сила зсувного тиску інтенсивністю АГ, то умова граничної рівноваги на цих гранях може бути записана у вигляді:
АГс/cos^ctg^ = ATdcos|tgcp + ccyctg^ , (8.93)
де d - довжина основи призми обтікання, що дорівнює діаметру поперечного перерізу при круглій його формі або довжині сторони при квадратній формі поперечного перерізу заглибленої конструкції.
-
Прогноз можливості обтікання зсувом заглиблених пальових опор або колон можна виконувати за наступною схемою:
-
обтікання можливе, якщо
ATc/cos|ctg| > ATcycos|tg(p + cdctg^ ; (8.94)
-
обтікання не можливе, якщо
ATdcos-ctg-< A Td cos - tg ср + cd ctg - , (8.95)
де ср і c визначають для природного стану ґрунтів, для якого проводиться розрахунок.
-
Якщо пальову опору або колону в межах їх заглибленої частини вважати абсолютно жорсткою, а міцність їх на зріз від дії зсувного тиску забезпеченою, то стійкість таких конструкцій в умовах обтікання їх зсувом визначатиметься лише величиною заглиблення їх у нерухомий ґрунт, що підстеляє зсув (рисунок 8.12). При цьому за безпечну величину заглиблення слід приймати ту, яка забезпечує граничну рівновагу цих конструкцій при дії на них перевертаючих сил.
-
Розрахункову величину заглиблення в нерухомий підстильний ґрунт пальової опори або колони можна визначити з розв’язання кубічного рівняння: де h - розрахункова величина заглиблення пальової опори в нерухомий ґрунт, що підстеляє зсув;
Побачили розбіжність з офіційним текстом?
Дивіться також
Сборник ГОСТ ЕСКД
Збірник із 154 стандартів