Определение расчетных усилий в стеновой панели (на 1 м длины)

Опорная реакция R в верхней опоре (при w = 6):

R₁ = 9,14(0,329 + 0,81×1,2/2) + (68,28 - 9,14)(0,08 +

+ 0,81×1,2²/6)]6,15/(1 + 0,81) - 217,9×0,98×0,81/(6,15 + 1,2) =

= 66,57 кН;

R₂ = 30,54×6,15(0,329 + 0,81×1,2/2)/(1 + 0,81 +0,1) -

- 93×0,98×0,81/(1 + 0,81 + 0,1)(6,15 + 1,2) = 74,88 кН;

R = R₁ + R₂ = 66,57 + 74,88 = 141,45 кН = Q_в.

Расстояние от верхней опоры до максимального пролетного момента определяем по формуле (89)

Пролетный момент на расстоянии у_с,о от верхней опоры определяем по формуле (88)

М_у = Q_ву_с,о - [(P_g1 - P_q) + (P_g2 - Р_g1)у_с,о/3h²] /2 =

141,45×2,69 - [(9,14 + 30,54) + (68,28 - 9,14)2,69/3×6,15]2,692/2 =

= 206,13 кНм.

Поперечную силу в нижнем сечении стеновой панели (при w=3,Q_в = =128,56 кН) определяем по формуле (91)

Q_в = Q_в - [(P_g1 - Р_q) + (P_g2 - Р_g1)/2]h₂ = 128,56 - [(9,14 + 30,54) +

+ (68,28 - 9,14)/2]6,15 = - 297,33 кН.

Изгибающий момент в нижнем сечении стеновой панели (при w = 3) определяем по формуле (92)

М_в = Q_вh₂ = [(P_g1 + Р_q) + (P_g2 - Р_g1)/3]h₂²/2 = 128,56×6,15 -

[(9,14 + 30,54) + (68,28 - 9,14)/3]6,152/2 = - 332,56 кН×м.

Пример 7. Расчет стены подвала (блочный вариант)

Дано. В кирпичном здании подвальное помещение с наружными стенами из бетонных блоков. Класс бетона по прочности В 3,5 (Е_b = 8,5×10⁶ кПа). Ширина блоков t = 0,6 м. Геометрические параметры стены приведены на рис. 16, где:

h₁ = 0,85 м; h₂= 2,6 м; h₃ = 0,35 м; Н = 3,8 м;

h = 2,95 м; b = 1,4 м; q = 10 кПа; N_c = 150 кН;

N_cⁿ = 136 кН; е = 0,5 м; М_с = 8 кН×м; М_сⁿ = 7,3 кН×м.

Рис. 16. К расчету стены подвала (блочный вариант)

Грунт основания и засыпки - суглинки со следующими характеристиками:

gⁿ = 19 кН/м³; jⁿ = 26°; сⁿ = 15 кПа; Е = 1,9×10⁴ кПа.

Требуется проверить принятые размеры подошвы фундамента и определить расчетные усилия в стеновой панели.

Расчетные характеристики грунта основания:

g_I = 1,05×gⁿ = 1,05×19 = 20 кН/м³; g_II = gⁿ = 19 кН/м³;

j_I = jⁿ/g_j = 26°/1,15 = 23°; j_II = jⁿ = 26°;

с_I = cⁿ/1,5 = 15/1,5 = 10 кПа; c_II = cⁿ = 15 кПа.

Расчетные характеристики грунта засыпки:

g¢_I = 0,95g_I = 0,95×20 = 19 кН/м³; g¢_II = 0,95g_II = 18,1 кН/м³;

j¢_I = 0,9j_I = 0,9×23° = 21°; j¢_II = 0,9j_II = 23°;

с¢_I = 0,5c_I = 0,5×10 = 5 кПа; с¢_II = 0,5c_II = 7,5 кПа.

Определяем интенсивность давления грунта.

1. При расчете по первому предельному состоянию:

q₀ = 45° - j¢_I/2 = 45° - 21°/2 = 34°30¢;

l = tg²q₀ = tg²34‑30¢ = 0,472:

а) от собственного веса грунта засыпки (при k₂ = 0):

Р_g1 = 0;

Р_g2 = [gg_fh - 2c cosq₀ cos e/sin(q₀ + e)]ly/h = [19×1,15×2,95 -

- 2×5cos 34°34¢cosq₀/sin(34°30¢ + 0°)]0,472×2,6/2,95 = 20,76 кПа;

Р_g3 = [19×1,15×2,95 - 2×5 cos34°30¢ cos0°/sin(34°30¢ + 0°)0,472 x

x 2,95/2,95 = 23,56 кПа;

б) от загружения временной нагрузкой:

P_q = qg_fl = 10×1,2×0,472 = 5,66 кПа.

2. При расчете по второму предельному состоянию:

q₀ⁿ = 45° - j¢_II/2 = 45° - 23°/2 = 33°30¢;

lⁿ = tg²q₀ⁿ = tg²33°30¢ = 0,438;

а) от собственного веса грунта засыпки (при k₂ = 0):

Рg_Iⁿ = 0;

Р_g2ⁿ = [1,8×1×2,95 - 2×7,5 cos33°30¢ cos0°/sin(33°30¢ + 0°)]0,438 x

x 2,6/2,95 = 11,86 кПа;

Р_g2ⁿ = [1,8×1×2,95 - 2×7,5 cos33°30¢ cos0°/sin(33°30¢ + 0°)]0,438 x

x 2,95/2,95 = 13,46 кПа;

б) от загружения призмы обрушения:

Р_qⁿ = 10×1×0,438 = 4,38 кПа.