8.5. Стіни підвалів

Фундаменти, стіни підвалів, цоколі проектують переважно збірними з бетонних блоків, а також із бетонного каміння, природних каменів правильної форми, монолітного бетону, бутобетону.

Фундаменти стін підвалів закладають на глибині не менше 500 мм нижче рівня підлоги підвального приміщення.

Матеріал стін підвалу та першого поверху, як правило, неоднаковий, тому товщина стіни першого поверху часто буває більшою за товщину стіни підвалу. Ця різниця не повинна перевищувати 200 мм. Ділянку стіни першого поверху, яка розташовується безпосередньо над зрізом, необхідно армувати сітками, вкладеними не менш як у трьох швах. Крім того, при розрахунку стіни підвалу слід враховувати випадковий ексцентриситет е_a = 40 мм, спрямований у несприятливий бік.

Зовнішні стіни підвалів перебувають під впливом навантаження від вищерозташованої частини стіни, прикладеного центрально або позацентрово; позацентрово прикладеного навантаження від перекриття підвального поверху, бокового тиску ґрунту і навантаження, яке знаходиться на поверхні землі (рис. 8.7) (за відсутності спеціальних вимог нормативне навантаження становить 10 кПа).

При розрахунку стіну розглядають як балку з двома нерухомими шарнірними опорами, розташованими на рівні низу підвального перекриття і низу бетонної підлоги підвалу. За відсутності такої підлоги розрахункова висота (довжина) стіни підвалу Н дорівнює відстані від нижньої поверхні перекриття до зрізу фундаменту.

Тимчасове навантаження P на поверхні землі замінюють додатковим еквівалентним шаром ґрунту, висота якого

h_{red =} P/, (8.27)

де  - щільність ґрунту.

Рис. 8.7. Розрахункова схема стіни підвалу

Епюра бокового тиску ґрунту на стіну підвалу є трапецією з ординатами:

• зверху

; (8.28)

• знизу

, (8.29)

де _f1 - коефіцієнт надійності за навантаженням для

навантаження на поверхні землі;

_f2 - те саме, для тиску ґрунту за [9];

h_s - висота епюри тиску ґрунту;

 - розрахунковий кут внутрішнього тертя ґрунту.

Наведені формули отримані при одиничній довжині ділянки стіни підвалу. При більшій довжині (наприклад, при відстані між осями віконних прорізів) її враховують, домножуючи праву частину формул (8.28) і (8.29) на цю довжину.

Згинальний момент у довільному перерізі стіни підвалу від бокового тиску ґрунту визначають за рівнянням:

. (8.30)

Для визначення відстані х до перерізу, де буде виникати максимальний згинальний момент М_max , необхідно першу похідну рівняння (8.30) прирівняти до нуля і розв’язати відносно х. Підставивши цю величину в рівняння (8.30), отримують М_max.

Якщо боковий тиск ґрунту прикладено по всій висоті стіни підвалу, то наближене максимальне значення згинального моменту буде на відстані х = 0,6Н і становитиме

М_max = (0,056q_t + 0,064q_v) H² . (8.31)

Згинальний момент, викликаний позацентрово прикладеним навантаженням від перекриття над підвалом, має найбільше значення M = N₂ е₂ безпосередньо над перекриттям і зменшується за трикутною епюрою до 0.

Якщо товщина стіни першого поверху не більша за товщину стіни підвалу і їхні осі співпадають, то навантаження від усіх верхніх поверхів прикладається центрально. При зміщенні осей або при різній товщині стін враховують розрахунковий або випадковий ексцентриситет. Характер епюри моментів у цьому випадку такий самий, як від перекриття над підвалом.

Розрахунком на позацентровий стиск перевіряють перерізи стіни, в яких сумарні моменти або поздовжня сила мають максимальні значення. Переріз під перекриттям і над фундаментом перевіряють ще й на зминання.