Определение напряжений, действующих по подошве фундамента

Нормативная сила, кН	Расчетная сила, кН	Плечо, м	Момент, кН*м
	523,495	1,29	-675,31
	1,1*403,552=443,907	0,05	-22,195
		3,64	+2009,225
		3,00	+86,79
		1,00	-74,04

Моменты вычисляем относительно осей, проходящих через центр тяжести подошвы фундамента (точка О). Равнодействующие активного и пассивного давления прикладываем к стене на уровне центра тяжести эпюр интенсивности давления. Вес стены и фундамента – в центре тяжести соответствующего элемента.

Сумма расчетных вертикальных сил

Сумма моментов расчетных сил

Площадь и момент сопротивления подошвы фундамента стены.

Тогда

Сопоставим найденные напряжения, с расчетным сопротивлением:

Из трех условий не выполнены 2 последних, т. е. по задней грани подошвы действуют растягивающие напряжения, что не допустимо.

Расчет устойчивости стены против опрокидывания сдвига по подошве фундамента.

т. е. условие устойчивости стены против опрокидывания не выполняется.

Нормативная сила, кН	Расчетная сила, кН	Плечо, м	Моменты, кН*м
			Удерживающих сил		Опрокидывающих сил
		4,04	1730,388		-
		2,80	1016,951		-
		3,64	-		2009,225
		5,75			166,338
		1,00	74,04		-
				2821,376		2175,562

Сдвигающая сила

Удерживающая сила

Здесь коэффициент трения кладки по грунту.

т. е. условие устойчивости стены против сдвига НЕ выполняется.

Проверка условия ограничения крена подпорной стенки

Должно выполняться условие:

• Фактический крен фундамента подпорной стенки не должен превышать предельно допустимое значение.

Используя ранее вычисленные значения

Определим фактический крен фундамента подпорной стенки:

,

где µ - значение коэффициента Пуассона несущего слоя основания (µ = 0,40 для супеси);

E₀ – модуль общей деформации несущего слоя основания;

MI – суммарный расчётный момент всех сил относительно центра тяжести

подошвы фундамента, кНм;

k_с – коэффициент, принимаемый в зависимости соотношения сторон фундамента, для подпорной стенки k_с = 0,07.

Определим также предельный крен фундамента подпорной стенки:

- условие не выполнено, подпорная стенка получит крен больше предельного значения, что недопустимо

Пример программного расчета основания подпорной стенки по двум предельным состояниям с использованием сайта www.BuildCalc.Ru.

Выполним программный расчет основания подпорной стены, используя расчетную программу «Определение размеров и осадки существующего или нового фундамента с учётом нагрузок по его обрезу» http://www.buildcalc.ru/Calculations/Brwl/Default.aspx. Данный расчет послужит также проверкой ранее выполненных вычислений.

Рисунок 1. Фрагмент копии экрана ввода данных по учётной информации варианта расчёта с предельной осадкой.

Для подпорной стены допускается использовать предельную осадку в 10 см.

Рисунок 2. Фрагмент копии экрана ввода данных по грунтовым условиям.

Рисунок 3. Фрагмент копии экрана ввода данных по дополнительной информации по УГВ, жёсткости сооружения и величине удельного веса минеральных частиц грунта.

Подпорную стенку рассматриваем как ленточный фундамент под наружную стену здания без подвала

Рисунок 4. Фрагмент копии экрана ввода данных по основным параметрам фундамента подпорной стенки.

Сбор нормативных нагрузок осуществляется до уровня обреза фундамента. Используя данные таблицы 1 (п. 5), определим расчетную вертикальную нагрузку, действующую на обрез фундамента подпорной стенки.

Тогда, сумма моментов расчётных сил, за исключением веса фундамента, составит:

подставив расчетные данные, Рисунок 5. Фрагмент копии экрана ввода данных по расчётным нагрузкам в уровне обреза фундамента.

Сообщение, что «нагрузка к фундаменту приложена со слишком большим эксцентриситетом» свидетельствует о том, что основание перегружено, т.е. по задней грани подошвы фундамента действуют растягивающие напряжения, что не допустимо.

Таким образом, выполненный программный расчет (BWRL) подтверждает полученное ранее аналитическое решение в пункте 5. Подпорная стенка с принятыми параметрами не является устойчивой конструкцией. Необходимо изменение в проектном решении.