4.8. Розрахунок стін підвалів

Стіни підвалів розраховуються як балки з двома нерухомими шарнірними опорами (рис. 4.10). За наявності бетонної підлоги розрахункова висота стіни підвалу приймається рівною віддалі в просвіті між перекриттям підвалу і поверхнею підлоги. Якщо бетонна підлога відсутня, то розрахункова висота стіни приймається рівною віддалі від нижньої поверхні перекриття до підошви фундаменту.

В розрахунках тимчасове нормативне навантаження на поверхні землі р замінюють додатковим еквівалентним шаром ґрунту висотою H_red , який приймається рівним

, (4.39)

де р – нормативне тимчасове навантаження на поверхні землі (кПа);

γ - об’ємна вага ґрунту (кН/м³).

Епюра бічного тиску ґрунту на 1 м довжини стіни підвалу уявляє собою трапецію з верхньою і нижньою ординатами q₁ і q₂, які визначаються за формулами:

; (4.40)

, (4.41)

де n₁ – коефіцієнт надійності для тимчасового навантаження,

розташованого на поверхні землі;

n₂ – те саме, для об’ємної ваги грунту;

H₁ – висота епюри тиску грунту;

φ – розрахунковий кут внутрішнього тертя грунту.

Згинальні моменти в стіні підвалу від бокового тиску грунту на віддалі х від верхньої опори може бути визначений за формулою

, (4.42)

де Н – розрахункова висота стіни підвалу.

х – віддаль від верху стіни підвалу до горизонтального перерізу, в

якому визначається момент.

Якщо боковий тиск грунту діє по усій висоті стіни підвалу, то наближено можна вважати, що максимальне значення М_х буде виникати на віддалі х = 0,6Н:

. (4.43)

Розрахунковий згинальний момент визначається як сума згинальних моментів від вертикального навантаження M₁ = N₁e₁ (N₁ - навантаження від вище розташованих стін і перекриттів і покриття) і M₂ = N₂e₂ (N₂ – навантаження від перекриття над підвалом) та від бокового тиску грунту M_q. Вертикальні навантаження складають навантаження від стін, перекриттів і покриття та власної ваги стіни підвалу (N₃).

Міцність стіни підвалів перевіряється як позацентрово стиснутих елементів в перерізах, де діють максимальні згинальні моменти.

4.9. Проектування карнизів і парапетів

Утворення карнизів здійснюють або напуском рядів кладки або за допомогою консольних залізобетонних плит, які закріплюють в кладці стіни. Загальний виліт карнизу, що утворюється напуском рядів кладки, починаючи від зовнішньої грані стіни, не повинен перевищувати половини товщини стіни, при цьому в напуск кожного ряду не повинен перевищувати 1/3 довжини каменю чи цегли. Якщо виліт карнизу перевищує 20 см, то кладку виконують на розчині марки не нижче 25. За вильоту карнизу менше 20 см його кладку можна виконувати на марці розчину, яку використовують для кладки верхнього поверху.

В збірних карнизах із плит їхній виліт перевищує половину ширини стіни, а тому стійкість карнизу і прилягаючих ділянок стін повинна бути забезпечена як в процесі зведення будівлі, так і в закінченому стані.

Розрахунок верхніх ділянок стін в перерізах, розташованих безпосередньо під карнизами, виконується в двох стадіях готовності будівлі:

- для незакінченої будівлі за відсутності даху і перекриття горища;

- для закінченої будівлі.

При розрахунках стіни під карнизом незакінченої будівлі враховують такі навантаження:

- розрахункове граничне навантаження від власної ваги карнизу і опалубки (для монолітних залізобетонних і армованих кам’яних карниз), якщо вони підтримуються консолями або підкосами, закріпленими в кладці;

- тимчасове розрахункове граничне навантаження на кінці карнизу, яке рівне 1,0 кН на 1 м довжини карнизу або на один елемент збірного карнизу, якщо його довжина менша за 1 м;

- характеристичне вітрове навантаження на внутрішню сторону стіни.

Карнизи і ділянки стін під карнизами закінчених будівель розраховують на такі види навантажень:

- власна вага всіх елементів будівлі , як тих, що створюють перекидаючий момент відносно зовнішньої грані стіни, так і тих, що підвищують стійкість стіни, при цьому вага покриття приймається зменшеним на величину пасивного тиску вітру (відсмоктування вітру);

- тимчасове розрахункове граничне навантаження на кінці карнизу, яке рівне 1,5 кН на 1 м довжини карнизу або на один елемент збірного карнизу, якщо його довжина менша за 1 м;

- половина розрахункового граничного навантаження від дії вітру.

Карнизи і парапети за недостатньої їхньої стійкості закріплюють анкерами, які заводяться у нижні ряди кладки. Віддаль між анкерами не повинна перевищувати 2 м, якщо кінці анкерів закріплюються окремими шайбами. Якщо анкери кріпляться до балок або кінців прогонів, то віддаль між ними може бути збільшена до 4 м. Закріплення анкерів повинно розташовуватися не менше, ніж на 15 см нижче того перерізу, де вони повинні розташовуватися за розрахунком. При використанні залізобетонних перекриттів горища кінці анкерів закріплюють під ними.

Переріз анкерів можна визначати за зусиллям, яке визначається за формулою

, (4.44)

де М – найбільший згинальний момент від граничних навантажень;

h₀ – віддаль від стиснутого краю перерізу стіни до осі анкера

(розрахункова висота перерізу).

Кладку стін над карнизами перевіряють на позацентровий стиск. За відсутності анкерів, а також за наявності анкерів в перерізах на рівні їхнього замурування, не допускається, щоб ексцентриситет перевищував 0,7y.

Парапети розраховують в нижньому перерізі на позацентровий стиск при дії навантаження від власної ваги і граничного вітрового навантаження. За відсутності анкерів не можна допускати, щоб ексцентриситети перевищували 0,7y. Навантаження, які сприяють збільшенню стійкості карнизів і парапетів, приймаються з коефіцієнтом 0,9.