Определение расчетных усилий в стеновых блоках (на 1 м стены)

Реакцию R в уровне низа перекрытия определяем по формуле (93), где k = 8,65 (w = 6)

R = Q_в = (0,85 + 2,6){5,66[4×0,75³ - 0,75⁴ + 4×8,65(0,75 + 0,12)²/1,1]/

/8 + 20,76[15×0,75³ - 0,75⁴ + 20×8,65(0,75 + 0,1)³/1,1×0,75]/120/(1 +

+ 8,65)+ [8(1,5×1,1 + 8,65) - 26,54×0,5×8,65]/3,8(1 + 8,65) = 13,51 кН.

Расстояние от максимального пролетного момента до верхней опоры:

Максимальный пролетный момент в стене (у_с,о = 2,11):

М_у,с0 = Q_ву_с,о - [P_q + P_g2(у_с,о - h₁)/3h₂](у_с,о - h₁)² /2 - М_с =

= 13,51×2,11 - [5,66 + 20,76(2,11 - 0,85)/3×2,6](2,11 - 0,85)²/2 - 8 =

= 13,36 кН×м.

Опорная реакция в нижнем сечении стены подвала (при w = 3 и Q_в = 9,21 кН):

Q_н = Q_в - (Р_q + P_g2/2)h₂ = 9,21 - (5,66 + 20,76/2)2,6 = - 32,49 кН.

Изгибающий момент при у_с = 3,45 м:

М_ус = 9,21×3,45 - [5,66 + 20,76(3,45 - 0,85)/3×2,6](3,45 - 0,85)²/2 - 8 =

= - 18,75 кН×м.

Пример 8. Расчет столбчатого фундамента, воспринимающего боковую нагрузку от стен подвала

Дано. Четырехпролетный подвал шириной В = 18 м размещен в производственном здании. Ограждающие стеновые панели подвала расположены горизонтально и опираются на банкетную часть подколонников фундамента здания. Класс бетона подколонников по прочности В15 (Е_b = 2,05×10⁷ кПа). Геометрические параметры конст­рукции приведены на рис. 17, где: q = 10кПа; М_с = 400 кН×м; М_сⁿ = 363,6 кН×м; N = 1200 кН; Nⁿ = 1090 кН; h₃ = 0,6 м; h₂ = 3,75 м; а = b = 2,1 м.

Верхняя шарнирная опора принята в уровне низа плит перекрытия подвала. Грунт основания и засыпки имеет следующие характеристики: gⁿ = 18 кН/м³; jⁿ = 32°; сⁿ = 0.

Требуется проверить принятые размеры подошвы фундамента и определить расчетные усилия в банкетной части столбчатого фундамента.

Рис. 17. К расчету столбчатого фундамента со стеной подвала

Расчетные характеристики грунта основания:

g_I = 1,05×gⁿ = 1,05×18 = 18,9 кН/м³; g_II = gⁿ = 18 кН/м³;

j_I = jⁿ/g_q = 32°/1,1 = 29°; j_II = jⁿ = 32°;

с_I = 0; с_II = 0.

Расчетные характеристики грунта засыпки:

g¢_I = 0,95g_I = 0,95×18,9 = 18 кН/м³; g¢_II = 0,95g_II = 17,1 кН/м³;

j¢_I = 0,9j_I = 0,9×29° = 26°; j¢_II = 0,9j_II = 29°.

Определение интенсивности давления грунта

Интенсивность давления грунта на подколонник фундамента принимается с грузовой площади при l = 6м.

1. При расчете по первому предельному состоянию:

l = tg2 q₀ = tg²(45° - j¢_I/2) = tg²(45°-26°/2) = 0,39;

а) от собственного веса грунта засыпки:

Р_g1 = 0;

Р_g2 = [gg_f/hl - c(k₁ + k₂)]yl/h = [18×1,15×4,35×0,39 - 0]3,5×6/4,35 =

= 181,64 кПа;

Р_g3 = [18×1,15×4,35×0,39 - 0]4,35×6/4,35 = 210,71 кПа;

б) от загружения временной нагрузкой:

Р_q = qg_fll = 10×1,2×0,39×6 = 28,08 кПа.

2. При расчете по второму предельному состоянию:

lⁿ = tg²(45°-j¢_II/2) = tg²(45°-29°/2) = 0,347;

а) от собственного веса грунта засыпки:

P_g1ⁿ = [gg_fhlⁿ - c(k₁ + k₂)]yl/h = 0;

Р_g2ⁿ = [17,1×1×4,35×0,347 - 0]3,75×6/4,35 = 133,51 кПа;

Р_g3ⁿ = [17,1×1×4,35×0,347 - 0]4,35×6/4,35 = 154,87 кПа;

б) от загружения временной нагрузкой:

Р_qⁿ = qg_flⁿl = 10×1×0,347×6 = 20,8 кПа.