2. Вычисление геометрических характеристик

Высота междуэтажного перекрытия : h _cov= h_b + h_p.cov +δ_fb=0,8 + 0,4 + 0,1= 1,3м,

- покрытия: h´_cov= h_b + h´_p.cov +δ_cov.t=0,8 + 0,3 + 0,2= 1,3м.

Высота наружной стены ( за вычетом высоты парапета Н_р ) :

H _w= h _st n_st +h_b + h´_p.cov - h _cov = 6 5 + 0,8+0,3-1,3 =29,8м ,

Высота парапетной части стены: H_р= δ_cov.t + h_p.= 0,2 +1=1,2 м,

Площадь оконных проемов в стене в пределах одного шага колонн:

S _win= L _win h _winn_st =3,6 3,6 5 =64,8 м².

Площадь стены: S_w = H_w a - S _win=29,8 6 – 64,8 = 114м².

Площадь парапетной части стены: S_p = H_p a =1,2 6 = 7,2 м².

Проектируемая стена подвала относится к подпорным стенам. Каменные подпорные стены не рекомендуется выполнять высотой более 4 м. В нашем случае высота стены подвала равна высоте этажа h_st=6м, что превышает допустимые 4м. Поэтому вдоль этой стены устраиваем раму с полом на отметке : -4,000м, уменьшив таким образом высоту стены до H_f =4м.

H = H_f - h _cov =4 – 1,3 = 2,7 м.

3. Нагрузки

Нагрузки определяем на 1 м длины подпорной стены. Стена рассчитывается как балка с двумя неподвижными шарнирными опорами, одна из которых находится в уровне опирания ригеля перекрытия над подвалом, другая – в уровне пола пандуса (рис. 2).

Балка нагружена двумя вертикальными сосредоточенными силами N₁ и N₂, приложенными в уровне её верха, и горизонтальным давлением грунта. Сила N₁ – это нагрузка, передающаяся от ригеля перекрытия над подвалом, а сила N₂ – нагрузка от наружной стены, включая вес участка стены подвала выше уровня опирания ригеля перекрытия подвала.

1. Определение n1.

Нагрузка N₁ = R/a, где R – опорная реакция крайнего ригеля подвального этажа. Максимального значения N₁ достигает при нагружении временной нагрузкой первого и третьего пролетов расчетной ( с числом пролетов, сокращенным до трёх) одноэтажной рамы, ригеля которой шарнирно опираются на крайние опоры (рис. 3).

рис. 3

Распределенная нагрузка на ригели этажей, кроме чердачного, кН/м:

постоянная:

g = g_p +g_b =γ_n g_pc a + γ_f γ_n γ_rc b_b h_b =0,95 3,584 6 + 1,1 0,95 25 0,3 0,8=26,7 ;

временная: v = γ_n γ_f v_р а = 0,95 1,2 15 6 =102,6 ;

полная: q = g + v = 26,7 + 102,6 = 129,3.

Вычисляем опорный момент на опоре 2 сила – М_21. Отношение погонных жесткостей ригеля и колонны:

К = 1.2 b_b h³_bh_st = 1,2 0,3 0,8³ 6 = 1,422

b_c h³_c l_b 0,4 0,6³ 9

Для схемы загружения всех трех пролетов постоянной нагрузкой g= 26,7 кН/м табличные значения К из верхней и нижней соседствующих строк табл. 1 прил. учебника В.Н.Байкова, в промежутке которых находится К=1,422, соответственно равны: К₁=1; К₂= 2. Из этих же двух строк таблицы выбираем соответствующие значения α , необходимые для определения М₂₁ (см. столбец значений таблицы, по интерполяции находим соответствующие К = 1,422 значение α :

α = α₁ +[( α₂ - α₁ )(К – К₁) /( К₂ – К₁)] = -0,118+[[-0,114-(-0,118)](1.422-1)/(2-1)] = -0,1163.

Аналогично, для схемы загружения первого и третьего пролетов временной нагрузкой

v = 102,8кН/м, определяем коэффициент β (значения указанной табл. 2 имеют двойное обозначение в зависимости от того, к какой нагрузке они относятся: к постоянной или временной):

К = 1,422; К₁ = 1; К₂ = 2; β₁ = -0,103; β₂ = -0,091;

β = β₁ +[( β₂ – β₁)( К - К₁)/ (К₂ - К₁)] = -0,103 + [-0,091-(-0,103)](1,422-1)/(2-1)= -0,0979.

Искомое значение М₂₁:

М₂₁ = (α ) l²_b =[-0,1163 + (-0,0979) 102,6] 3² =-1065 кНм,

откуда

N₁ = (М₂₁ /L_b + q L_b /2)/ а =(-1065/3 + 129,3 3/2)/6 = 77,2 кН.

Эксцентриситет нагрузки N₁ относительно оси стены подвала:

e₁ =h/2 – c/3 = 0,5/2 – 0,3/3 =0,15 м.

где с - глубина заделки ригеля (для всех вариантов с =300 мм).