Расчет стены подвала.
Проверим несущую способность стены подвала.
Стена подвала выполнена из бетонных блоков шириной b = 500 мм.
Бетон М100 на растворе М75.
Высота блоков hбл = 600 мм.
По таблице 4 [21] R = 2,9 МПа.
Объемный вес грунта 20 кН/м3.
Угол внутреннего трения грунта 20º.
Высота пласта грунта от верха до нижнего обреза фундамента Н=200 см.
Высота этажа подвала Нэт.под. = 300 см.
Нагрузка
на поверхности земли
Определяем нагрузки на верхний обрез фундамента.
N2 = 748 кН – из расчета простенка.
Нагрузка от стены I-го этажа:
N'1 = (3,5+0,8)∙6∙0,77∙1,1∙18 – (1,1∙2,5∙0,77∙18∙2∙1,1) = 309 кН.
Нагрузка от конструкций стен и перекрытий на отметке +3500:
N''1 = 7557 кН => из расчета простенка (см.стр. 92 п/з).
Суммарная расчетная нагрузка от вышележащих конструкций, действующая центрально на участок длиной 6 м:
N1 = N'1+ N''1 = 309+7557 = 7866 кН.
Равнодействующая сил N1 и N2 равна:
N = N1+ N2 = 7866+748 = 8614 кН.
Эксцентриситет силы N2 относительно оси стены см. п.6.65 [21]:
Изгибающий момент силы N2 относительно оси стены:
МN2 = N2∙ео = 748∙0,165 = 123,4 кН∙м.
Эксцентриситет равнодействующей равен:
Упругая характеристика кладки из бетонных блоков на растворе М75 по таблице 15 [21], принимаем α = 1500.
Гибкость стены подвала:
Коэффициент продольного изгиба принимаем по таблице 18 [21], 0,98.
Площадь сечения элемента:
А = b×h = 50×600 = 30000 см2.
Определяем условную высоту пласта грунта:
Временную нагрузку на поверхности земли заменяем на фиктивный слой грунта высотой, равной Нприв. = 90 см.
Находим верхнюю и нижнюю ординаты эпюры бокового давления грунта:
Для упрощения расчета, в запас прочности, заменяем боковое давление грунта, распределенное по трапеции его равнодействующей, т.е. сосредоточенной силой.
Равнодействующая эпюры бокового давления равна площади трапеции:
Расстояние от точки приложения равнодействующей (т.е. от центра тяжести трапеции) до низа стены:
Определим изгибающий момент в точке приложения равнодействующей.
Горизонтальная опорная реакция на уровне пола подвала равна:
Изгибающий момент от бокового давления грунта (земли):
Мгр. = В∙S = 187∙0,9 = 168 кН.
Момент от действия силы N2 в точке приложения равнодействующей сил бокового давления грунта:
МQ1 = Мгр – МN2 = 168 – 50 = 118 кН∙м.
Расчетное усилие в сечении:
NQ1 = N+(3 – S)∙0,5∙6∙Н∙1,1 = 8614+(3 – 0,9)∙0,5∙6∙2,2∙1,1 = 8629 кН.
Определяем эксцентриситет силы (см. п.6.65) [21]:
По таблице 18 [21] определяем с = 0,95.
По формуле 15 [21] определим:
По формулам 13 и 14 [21], имеем:
[NQ1] = 10277 кН > 8629 кН.
Прочность стены подвала не достаточна.
Увеличим марку бетона блоков до М150 с (Rb = 4,1 МПа) по таблице 4 [21].
Прочность стены подвала обеспечена.
Проверим несущую способность в точке приложения N2
Несущая способность стены подвала обеспечена по всей высоте.
Определим ширину подошвы ленточного фундамента под стену подвала из условия прочности грунта.
Нагрузка на уровне подошвы, предварительно задаваясь размерами ленточного фундамента b×h = 1,5×0,6 м:
Nподш. = N+0,5∙2,4∙6∙2,2∙1,1+1,5∙0,6∙6∙25∙1,1 = 8614+174+149 = 8937 кН.
где: R => принимаем по таблице 5 [21].
Поскольку расчет ведется на участок длины стены подвала l2 = 6м, следовательно:
A
= b∙l
= 6b;
Принимаем 1,5м кратно 300мм.