137 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Боковое давление грунта на стены подвала

Активное давление грунта на стенку подвала

При возведении конструкции, в котором планируется обустройство подвала, проектировщики сталкиваются с таким вопросом, как влияние грунта на подпорные стенки. Иными словами, на стены подвала и фундамент со стороны почвы создается дополнительное давление. Если не учитывать эту проблему и оставить без должного внимания, то дальнейшая эксплуатация сооружения может быть небезопасной. В результате появятся трещины в основании, что приведет к постепенному разрушению всего сооружения. Для устранения проблемы существует несколько методов, например, применение специальных стройматериалов с математическим расчетом величины давления.

Технические характеристики материалов при строительстве стен фундамента

Какой именно материал применить для сооружения подвального помещения или цоколя? При возведении здания используются надежные и долговечные материалы. К таким относятся:

Очень прочный материал, который широко применяется для всех видов строительной конструкции: основания, стен, перекрытия. Выполняет сразу несколько функций, его используют для заполнения пустот, наносят в качестве изоляции. При использовании материала нужно следить за тем, чтобы в его состав не попадала грязь или земля, иначе бетон потеряет свою прочность.

Экологически чистый, долговечный, водостойкий, кроме того, обладает привлекательным внешним видом. Однако, камень трудно обрабатывать, для создания конструкций понадобится помощь хорошего специалиста. Высокая цена материала зачастую отпугивает потенциальных покупателей. Камень удачно сочетается с другими строительными материалами.

Применяется при возведении зданий любой формы. Легкий, прочный и надежный. С помощью кирпича подчеркивают индивидуальность сооружения, выкладывая незамысловатые узоры. Однако, кирпич со временем подвергается негативному влиянию окружающей среды, например, сырость и влага. Поэтому наружные стены из кирпича нужно защитить путем нанесения краски, штукатурки. В местах, которые находятся непосредственно в земле, необходимо обустроить гидроизоляцию.

Конструкции из такого материала наиболее прочные. Сочетание металлических элементов и бетона делают здание долговечным. Недостатком ЖБК является их большой вес. Поэтому, при работе с плитами и блоками необходимо быть особенно внимательными, чтобы не травмироваться.

Совет. Выбор материала для подпорных стен зависит от технико-экономических показателей, срока эксплуатации сооружения, условий выполнения строительно-монтажных работ, наличия стройматериалов и необходимой техники.

Особенности укладки фундаментных стен для устойчивости при давлении грунта

Здание возводится на долгие годы, поэтому основание под ним должно быть прочным и устойчивым не только к вертикальной нагрузке, но и к давлению со стороны.

Важно! Чем глубже фундамент, тем выше давление грунта на стенки подвала.

Чтобы конструкция выдержала влияние грунта, применяют бетон М400 и М450. В этом случае получается монолитное сооружение. При создании временной постройки, например, погреба, разрешается использовать марки 100 и 200. При самостоятельном изготовлении фундамента, слои бетона следует увлажнять (заливать) водой и утрамбовывать для увеличения прочности подушки.

При возведении кирпичных стен, каждый элемент необходимо слегка постукивать по поверхности. Таким образом проводят усадку кирпича, увеличивая плотность прилегания, не давая образовываться воздушным пробкам. Крепость стен улучшается, а значит, усиливается сопротивляемость строения к активному влиянию грунта. Подпорные стены подвалов рекомендуется выполнять из обожженного красного кирпича. Силикатный материал в создании подвальных помещений лучше не применять.

При монтаже железобетонных конструкций рекомендуется устанавливать монолиты таким образом, чтобы одна часть располагалась снаружи, а другая в грунте. Все щели затем заполняются бетоном. Такой способ строительства дома позволяет значительно укрепить основание, выдержать вес конструкции и негативное влияние почв.

Расчет давления грунта на стену подвала

При закладке фундамента главным фактором надежности и долговечности считается точное определение величины бокового давления грунта на опорные стены. Нагрузка на конструкцию подвального помещения зависит от его глубины заложения. Чтобы определить величину давления на опорные стенки (от окружающего грунта) используют Пособие к СНиПу 2.09.03-85. Различают несколько видов нагрузки:

  • активная (от собственного веса);
  • влияние грунтовых вод;
  • давление в местах призмы обрушения.

Формула расчета давления грунта на стену подвала

Величина давления почвы вычисляется по формуле:

σh= γгр h tg²(45 – φ/2), где

  • γгр — средняя плотность грунта;
  • h — глубина грунта от нулевого уровня земли;
  • φ — угол внутреннего трения грунта.

Постройка здания вручную занимает достаточно времени и сил. Чтобы затраты не были напрасны, необходимо заранее подготовить проект будущего сооружения, провести необходимые расчеты. И начинать следует с определения расчетной величины бокового давления грунта на фундаментные стенки подвала. Необходимо иметь представление о почвах в месте строительства объекта, уровне грунтовых вод, местных условиях климата. При самостоятельном планировании строительства дома, лучше предварительно ознакомиться со способами закладки фундамента, используя соответствующую литературу.

Уважаемые друзья, одно из направлений моей деятельности это инвестирование с международной компанией TRUST INVESTING, минимальный сумма для участия составляет 15$, ориентировочная доходность 20% в месяц, кто также интересуется, хочет заниматься данной деятельностью, пишите мне в Telegram: @gennadiyy (name Геннадий Филиппов). Всё подробно расскажу и покажу (в том числе по skype свой рабочий стол, свою статистику), плюс моё сопровождение на всём пути.

После регистрации добавляем в закрытый чат вTelegram: TRUST INVESTING RUSSIA

Приложение нагрузки от давления грунта на стены подвала

В версии САПФИР 2020, появилась возможность автоматизированного приложения нагрузки от давления грунта на подпорные стены и стены подвала.

Рассмотрим процесс приложения нагрузки от давления грунта на стены подвала здания с монолитным железобетонным каркасом.

Общие положения расчёта давления грунта на стены подвала

Определять величину давления грунта на стены подвала, следует выполнять в соответствии с указаниями Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов, раздел 5 Давление грунта.

В общем случае, существует три вида давления грунта на вертикальные поверхности (стены подвала):

  1. Горизонтальное активное давление от собственного веса;
  2. Дополнительное горизонтальное давление грунта, обусловленное наличием грунтовых вод;
  3. Горизонтальное давление от равномерно распределённой нагрузки, расположенной на поверхности призмы обрушения;

Возможные схемы давления грунта, изображены на рисунке:

В ПК САПФИР, реализован алгоритм автоматизированного приложения нагрузки от давления грунта на вертикальные и наклонные поверхности. Кнопка вызова диалогового окна, находится на вкладке «Создание»:

Помимо ввода необходимых исходных данных, в диалоговом окне, также, есть возможность выбрать загружения, к которым будут относиться создаваемые нагрузки от давления грунта, а также, вывести на экран результат определения значения самой нагрузки, до момента её приложения.

Ввод исходных данных для вычисления нагрузки от давления грунта

Ввод данных о создаваемых загружениях

В полях диалогового окна, следует ввести наименования загружений для трёх видов нагрузок:

  • Активное давление от собственного веса;
  • Дополнительное давление от грунтовых вод;
  • Давление от нагрузки на поверхности грунта;

Дополнительно, можно настроить приложение нагрузки с тыльной стороны стены.

Ввод данных для создания активного давления от собственного веса грунта

Планировочная отметка — уровень поверхности грунта относительно нуля здания;

Удельный вес, угол внутреннего трения, удельное сцепление грунта, принимаются как для грунта обратной засыпки.

Дополнительные указания даны в п.5.1-5.3 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Коэффициент надёжности по нагрузке, принимается равным 1.15, согласно Табл. 7.1 СП 20.13330.2016.

Угол наклона расчётной плоскости принимается исходя из конструктивных и объёмно-планировочных решений. Для вертикальной стены принимать равным 0.

Угол наклона поверхности грунта, принимать в соответствии с разделом ПЗУ (План земельного участка), в части схемы организации рельефа.

Угол трения грунта на контакте с расчётной плоскостью, принимается согласно п.5.6 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов: для гладкой стены — 0, шероховатой — 0.5*φ, ступенчатой — φ.

Ввод данных для создания дополнительного давления от грунтовых вод

Коэффициент пористости грунта определяется по таблицам приложения Б СП 22.13330.2010, в зависимости от характеристик c, φ, E грунта обратной засыпки.


Влажность грунта — если обратная засыпка выполняется местным грунтом, то, допускается принимать влажность по результатам инженерно-геологических изысканий. Если, при засыпке, применяется привозной грунт, то, рекомендуется приводить в общих указаниях проектных решений, производить обратную засыпку грунтом оптимальной влажности. Наиболее подходящий грунт, для обратной засыпки — песок.

Оптимальная влажность устанавливается согласно ГОСТ 22733-2002 Грунты. Методы лабораторного определения максимальной плотности. Справочные значения, оптимальной влажности грунтов, содержатся в документе ТР 73-98 Технические рекомендации по технологии уплотнения грунта при обратной засыпке котлованов, траншей, пазух, в таблице 2.1

Таблица 2.1 ТР 73-98

Наименование грунтаОптимальная влажность, %Коэффициент «переувлажнения»
Пески пылеватые, супеси лёгкие крупные8-121.35
Супеси лёгкие и пылеватые9-151.25
Супеси тяжёлые пылеватые, суглинки лёгкие и лёгкие пылеватые12-171.15
Суглинки тяжёлые и тяжёлые пылеватые16-231.05

Коэффициент надёжности по нагрузке w, принимается равным 1.1, согласно п.5.9 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Ввод данных для расчёта давления от нагрузки на поверхности грунта

Нагрузка на поверхности грунта q, для жилых и административных зданий, определяется в соответствии с СП 50-101-2004 Проектирование и устройство оснований и фундаментов зданий и сооружений:

Указания по определению нагрузок от подвижного транспорта даны в п.5.11-5.15 Пособия к СНиП 2.09.03-85 Проектирование подпорных стен и стен подвалов.

Привязка нагрузки — при отсутствии исходных данных, в техническом задании, принимается равной 0.

Коэффициент надёжности по нагрузке — при отсутствии исходных данных, в техническом задании, принимается равным 1.

50. Моделирование бокового давления грунта на стены подвала в ПК ЛИРА 10.6

Внешние стены подвалов рассчитывают на нагрузки, которые передаются наземными конструкциями, а также на давление грунта с временной расчетной равномерно распределенной нагрузкой на поверхности земли.

Усилия в стенах подвалов, опертых на перекрытие, от бокового давления грунта, вызванного его собственным весом и временной нагрузкой, определяются как для балочных плит на двух опорах с защемлением на уровне сопряжения с фундаментом, шарнирной опорой в уровне опирания перекрытия и с учетом возможного перераспределения усилий от поворота (крена) фундамента и смещения стен при загружении территории, прилегающей к подвалу, временной нагрузкой с одной его стороны.

Рис. 1. Общий вид стены подвала

Согласно пункту 8.9 [1], расчетная схема стен подвалов выглядит следующим образом:

Рис. 2. Расчетная схема стены подвала

Рассмотрим модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6. Высота стен подвала – 3,5 метра, толщина – 0,3 метра. Высота засыпки – 3 м. Материал стен – бетон B15. Арматура – А400. Снизу стена подвала жестко защемлена, сверху закреплена от перемещений в горизонтальной плоскости.

Рис. 3. Модель стен подвала в ПК ЛИРА 10.6

На стены задана вертикальная нагрузка от вышерасположенных конструкций, нагрузка от собственного веса. Вертикальная нагрузка на поверхность земли преобразована в боковое давление на стену подвала. Чтобы задать нагрузку от бокового давления грунта с нагрузкой на поверхность земли, в библиотеке нагрузок выбираем «Трапециевидную нагрузку на группу» (рис. 4).

Рис. 4. Панель активного режима «Назначить нагрузки»

Указываем тип элементов – пластины. Выбираем систему координат и направление изменения нагрузки. Указываем величину нагрузки, выбираем необходимые элементы стен подвала и нажимаем кнопку «Назначить» (рис. 5).

Рис. 5. Диалоговое окно «Трапециевидная нагрузка на группу»

Рис. 6. Нагрузка от бокового давления грунта

После проведения расчета можно посмотреть результаты по перемещениям (рис. 7), усилиям (рис. 8) и армированию (рис. 9).

Рис. 7. Перемещение узлов расчетной схемы по оси Х

Рис. 8. Изгибающий момент Mx

В нашей задаче в качестве продольной арматуры на один погонный метр стены требуется установить арматуру восьмого диаметра с шагом 500 (рис. 9).

Рис. 9 – Продольное армирование железобетонных стен подвала

Таким образом в ПК ЛИРА 10.6 реализована возможность расчета стен подвалов.

Список использованных источников и литературы

Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства / ЦНИИПромзданий Госстроя СССР. — М.: Стройиздат, 1984. – 117 c.

Расчет фундамента под наружную стену подвала. Расчет устойчивости основания против сдвига (по 1 предельному состоянию). Пример расчета.

Расчет стены проводится в несколько этапов, в каждом из них проверяется определенное условие, обеспечивающее надежную работу конструкции. Что определяет расчет устойчивости основания против сдвига? На стену воздействуют немалые горизонтальные силы от давящего на нее грунта (в нашем примере такое давление достигает более двух тонн на метр квадратный стены), пытающиеся сдвинуть стену в сторону подвала. Препятствуют этому удерживающие силы: нагрузка на стену подвала (из п. 4 расчета); собственный вес стены подвала и фундамента; пригруз грунта со стороны обратной засыпки (именно поэтому мы стараемся сделать фундамент не симметричным, а большую его часть выдвинуть в сторону обратной засыпки – чтобы получше пригрузить); пригруз обратной засыпкой и конструкцией пола со стороны подвала и пассивное горизонтальное давление от них же. Все эти вертикальные силы придавливают фундамент к земле, возникает сила трения между подошвой и грунтом основания (чем шире подошва, тем больше сила трения – это еще один фактор, который нужно запомнить); и если сила трения больше сдвигающей силы хотя бы в 1,2 раза (коэффициент запаса, учитывающий всякие погрешности), то фундамент не сдвинется и стена будет стоять на нем надежно.

Что означает «по 1 предельному состоянию»? К 1 предельному состоянию относится решение вопроса устойчивости конструкции, его мы и решаем. Конкретно для расчета – это проявляется в выборе повышающих коэффициентов из п. 1.

Итак, первое, что нужно определить – это горизонтальное давление, воздействующее на стену по высоте.

В п. 5.2 и 5.3 мы определяем горизонтальную составляющую интенсивности активного давления грунта – она переменна, вверху равна σг1, а к низу возрастает до σг2. Что это такое, название явно сложное. Грунт засыпки имеет собственный вес (удельный вес грунта γ), и неоднородную, сыпучую структуру, характеризующуюся углом внутреннего трения φ (этот угол определяет способность грунта не рассыпаться под собственным весом, а значит и влияет на степень давления веса грунта на конструкцию стены). Если бы грунт был подобен скале (монолитный и целостный), то его вес давил бы только вниз и на соседствующую стену не воздействовал. А так давление грунта распределяется под углом трения, и в итоге в нем можно выделить вертикальную и горизонтальную составляющую. Чем выше угол трения, тем лучше держит грунт сам себя, и тем меньше его горизонтальное давление и больше вертикальное.

Читать еще:  Что лучше; клеить обои или красить стены

Понятие активного и пассивного давления введено для различия: активное пытается сдвинуть, пассивное – помогает удержать на месте.

Величина горизонтального давления всегда увеличивается с глубиной, она прямо пропорциональна глубине грунта. На уровне поверхности грунта она равна нулю, поэтому σг1 = 0, т.к. в нашем примере поверхность грунта ниже верха стены (если бы грунт был выше верха стены, то вверху стены σг1 имела бы уже какую-то величину).

Помимо влияния собственного веса грунта на стену также оказывает влияние нагрузка на грунте – горизонтальная составляющая давления от нее постоянна по всей глубине, ее мы находим в п. 5.4. В данном примере рассмотрен случай, когда временная нагрузка на грунте распределена равномерно по всей площади. Если у Вас другой случай, то формулу и эпюру надо переработать согласно рисунку 8 руководства.

И последняя величина – это интенсивность горизонтальных сил сцепления грунта засыпки, которую мы находим в п. 5.6. Сила сцепления удерживает грунт – чем больше сцепление грунта, тем меньше его давление на стену, поэтому σсг в формуле 5.7 и 5.8 мы используем со знаком минус. И чем большего сцепления грунта можно добиться при уплотнении обратной засыпки, тем легче будет стене и фундаменту.

В формуле определения интенсивности сил сцепления повышающий коэффициент не используется – обратите внимание на такие случаи. Если мы применим повышающий коэффициент, то тем самым мы уменьшим сдвигающую силу, а ее нам нужно определить максимальной. Повышающие коэффициенты используются только там, где они могут ухудшить условия работы конструкции.

Обратите внимание, что в данном расчете грунт засыпки – это связный грунт, он имеет не нулевое сцепление. Если вы применяете несвязный грунт (песок, шлак и др.), то нужно считать по другим формулам руководства, и эпюры будут другими, т.е. данный расчет уже не подходит.

Далее нам следует суммировать горизонтальные давления, чтобы получить итоговую эпюру.

Вверху значение интенсивности горизонтального давления равно σ1, а внизу – σ2.

Причем, здесь может быть два варианта: σ1 может получиться как с отрицательным, так и с положительным значением. При отрицательном значении итоговая эпюра будет иметь вид треугольника; при положительном – вид трапеции. Соответственно, формулы получатся тоже разные.

В данном примере у нас получился вариант с треугольной эпюрой. Но расчет я постаралась сделать универсальным для обоих случаев, поэтому в данном месте расчет у меня раздвоился, и нужно сделать выбор, по какому из вариантов «а» или «б» считать далее.

Итак, в п. 5.9 мы определили, что расчет будем вести по варианту «а».

В этом варианте, когда мы суммируем все три эпюры (с учетом знаков: первые две действуют в одну сторону, третья – в противоположную), получается итоговая треугольная эпюра давления, наглядно показывающая, на какой высоте (Н1) и с какой силой воздействует на стену активное горизонтальное давление. Обратите внимание, что если графически построить эпюры пропорционально значениям, получившимся в формулах, то все результаты на рисунке и в расчете сойдутся – такая самопроверка никогда не помешает.

Найдя горизонтальное давление грунта σ2 на уровне низа подошвы, мы с его помощью определяем сдвигающую силу Тсд, что и сделано в п. 5.10а.

Вариант «б» (пункт 5.10б) для данного примера не актуален, но я приведу его на рисунке ниже, вдруг ваш расчет пойдет по другому пути (пример итоговой эпюры для варианта «б» я не привожу).

И следующим этапом будет определение всех возможных удерживающих сил, действующих на фундамент: собственный вес фундамента, стены и грунта обратной засыпки, опирающегося на подошву фундамента с двух сторон, собственный вес конструкции пола и нагрузка на стену фундамента от конструкций здания. Временные нагрузки в этом расчете не участвуют, т.к. без них ситуация хуже, чем с ними.

Все эти силы, кроме Р5, имеют площадь сбора нагрузки, что мы наглядно видим из рисунка выше. Суммируя все силы, мы получаем N (п. 5.16).

Также необходимо найти пассивное горизонтальное давление грунта Еп – это давление части грунта, находящейся под уровнем пола подвала (справа от стены и фундамента) и удерживающей фундамент от сдвига. Пассивное давление зависит от веса грунта, его сцепления и угла внутреннего трения – обратите внимание, их значения берутся для расчета по 1 предельному состоянию. Полы в данном случае условно игнорируются, и их толщина при расчете пассивного давления грунта исключается.

После этого в п. 5.18 определяется удерживающая сила Туд.

Обратите внимание, для стены подвала без сложных геологических условий выполняется проверка только при β = 0. Иначе расчет нужно выполнять согласно примечанию к п. 8.13 руководства.

Последним шагом является проверка – сравнение сдвигающей и удерживающей сил. Если первая меньше второй хотя бы в 1,2 раза, то условие обеспечено, и можно переходить к следующему этапу расчета.

Что делать, если условие не обеспечено? Можно выполнить следующие мероприятия:

— увеличение ширины подошвы в сторону улицы – этим мы добавляем дополнительный пригруз от веса грунта засыпки, а также вес самой подошвы;

— увеличение ширины подошвы в сторону дома – эффект от него меньше, чем от первого, но все же есть, т.к. с увеличением площади фундамента возрастает сила трения, препятствующая сдвигу;

— увеличить собственный вес конструкций фундамента и стены за счет их толщины – иногда (если не хватает совсем немного) это рациональней, чем копать более широкую траншею;

— заменить обратную засыпку на грунт с большим углом внутреннего трения (песок, шлак).

Не забывайте, положительные факторы в этом расчете – это любая вертикальная нагрузка; ширина подошвы фундамента (чем больше, тем лучше); большой угол трения грунта засыпки со стороны улицы. Отрицательные факторы: глубина подвала, точнее высота грунта засыпки со стороны улицы (чем она больше, тем больше сдвигающая сила); маленькая толщина засыпки со стороны подвала (эта засыпка препятствует сдвигу, иногда стоит ее увеличить немого, подняв пол подвала, чтобы условия по сдвигу удовлетворялись); небольшая нагрузка на стену подвала (чем больше пригруз, тем больше сила трения и сопротивление сдвигу).

В обычных случаях все проблемы можно решить увеличением ширины подошвы фундамента. Но если этого не достаточно, возможно проведение дополнительных мероприятий, например устройство распорок между стенами подвала, которые будут препятствовать сдвигу. Естественно, распорки должны быть рассчитаны на действие сдвигающей силы и установлены с определенным шагом. Если в доме часто стоят несущие поперечные стены, нужно проводить анализ о возможности сдвига фундамента – в некоторых случаях можно пропускать эту часть расчета.

РАСЧЕТ ПРОЧНОСТИ СТЕНЫ ПОДВАЛЬНОГО ПОМЕЩЕНИЯ

Расчет стен подвальных помещений из крупноразмерных бетонных блоков по прочности и устойчивости необходимо выполнять в соответствии с требованиями СНиП II-22-81 /6/ и пособия /7/.

Основные положения по расчету включают следующее.

Стена подвала рассчитывается как балка с двумя неподвижными шарнирными опорами (рис.4.1). При наличии бетонного пола расчетная высота стен подвала принимается равной расстоянию в свету между перекрытиями подвала и поверхностью пола. При отсутствии бетонного пола расчетная высота принимается равной расстоянию от нижней поверхности перекрытия до подошвы фундамента.

При толщине стены подвала меньшей, чем толщина стены первого этажа, следует учитывать случайный эксцентриситет, равный 4,0 см, который должен суммироваться с эксцентриситетом от равнодействующей продольных сил. Толщина стены первого этажа не должна превышать толщину фундаментной стены более чем на 20 см (свес в каждую сторону не более 10 см).

Наружные стены подвалов должны быть рассчитаны с учетом бокового давления грунта и нагрузки, находящейся на поверхности земли. Временную нормативную нагрузку q на поверхности земли заменяют добавочным эквивалентом слоем грунта высотой hred.

hred = q / g¢n , (4.1)

где g¢nнормативная плотность грунта засыпки, g¢n = gn▪0,95. При расчете фундаментной стены по прочности удельное сцепление грунта засыпки принимается равным нулю.

Расчет выполняется по первой группе предельных состояний с использованием расчетных значений усилий и характеристик грунта.

Эпюра бокового давления грунта на 1 м стены подвала представляет собой трапецию с верхней и нижней ординатами q1 и q2.

q1 = g f1g¢n hred ▪ tg 2 (45° — φ¢I / 2)

, (4.2)

q2 = g f2g¢n ( g f1 /g f2hred + H2 ) ▪ tg 2 (45° — φ¢I / 2)

где g f1,g f2 коэффициента надежности для нагрузки на поверхно­сти земли и плотности грунта засыпки,

g f1 = 1,20; g f2 = 1,15;

Н2 — высота эпюры давления грунта;

φ¢Iрасчетный угол внутреннего трения грунта засыпки,

φ¢I = φ▪ 0,9/1,15

Момент в сечении X стены подвала от бокового давления грунта определится по формуле:

▪ (x – H1 +H2) 2 >, (4.3)

где Н1 — расчетная высота стены подвала;

X — расстояние от верха стены подвала до рассматриваемого горизонтального сечения.

Изгибающие моменты от бокового давления грунта вычисляют в сечениях, расположенных на расстоянии 0,4H1 и 0,6H1 от верха надподвального перекрытия.

Внецентренно приложенная нагрузка от вышележащих этажей и надподвального перекрытия создает изгибающие моменты в стене подвала, которые суммируются с моментами от бокового давления грунта.

Рисунок 4.1 Определение усилий в стене подвала

Расчетом на внецентренное сжатие проверяют сечение стены, в котором момент имеет максимальное значение.

Если ось вышележащей стены совпадает с осью стены подвала, то нагрузка от вышележащих этажей считается приложенной центрально.

Расчет внецентренно сжатой стены подвала, выполненной из бетонных блоков, следует производить по формуле:

N ≤ mg▪φı▪RgcAcw , (4.4)

где N — расчетная продольная сила;

mg -коэффициент, учитывающий влияние длительной нагрузки и определяемый по формуле (16) /6/. (В курсовом проекте можно принять равным 1,0);

Ас -площадь сжатой части сечения стены;

Ac = A ▪ (1- 2eo /h) (4.5) φ 1 = (φ + φс)/2(4.6)

В формулах (4.4), (4.5), (4.6):

R — расчетное сопротивление кладки сжатию, принимаемое по табл.4 /6/. Выборка из таблицы СНиП II-22-81 приведена в табл.4.1.

gc – коэффициента условий работы кладки. Для кладки из крупных блоков из тяжелого бетона принимается равным 1,1;

А – площадь сечения элемента;

h — толщина стены подвала;

ео – эксцентриситет расчетной силы N относительно центра тяжести сечения;

φ –коэффициент продольного изгиба для всего сечения в плоскости действия изгибающего момента, определяемый в зависимости от отношения λh = H1 / h и упругой характеристики кладки. Выборка из таблицы СНиП II-22-81 для кладки из крупноразмерных бетонных блоков приведена в табл.4.2.;

φc – коэффициент продольного изгиба для сжатой части сечения, принимаемый по табл.4.2. в зависимости от отношения;

λhс = H1 / hс(здесь hc= h — 2eo);

w — коэффициент, определяемый по формуле

w=1+eo / h ≤ 1,45. (4.7)

Если ось внутренней подвальной стены совпадает с осью вышележащей стены, и толщина стены первого этажа на превышает толщину стены подвала, то расчет прочности фундаментной стены выполняется по формуле:

N≤mgφRgcA, (4.8)

|следующая лекция ==>
ПРИМЕР 1. Расчет основания фундамента стены подвала|ПРИМЕР 2. Расчет прочности стены подвала кирпичного здания

Дата добавления: 2019-07-26 ; просмотров: 383 ; ЗАКАЗАТЬ НАПИСАНИЕ РАБОТЫ

Давление грунта на стену

Давление грунта на стену

Как убрать давление грунта на стену подвала?

Строительные материалы Строительные материалы Автор статьи Пётр Кравец Время на чтение: 3 минуты АА 5591 Отправим материал вам на: Нажимая на кнопку, вы даете согласие на обработку своих персональных данных

При строительстве дома одной из важнейших проблем становится преодоление давления грунта на стены подвала. Оставить без внимания этот момент не представляется возможным, поскольку стены подвала, да и сам фундамент, могут не выдержать этого давления в совокупности с весом здания и деформироваться или разрушиться.

При значительных размерах сооружения последствия могут быть катастрофическими. Но строители научились противодействию таким физическим явлениям, использую различные материалы при возведении конструкций.

При возведении фундамента ключевыми факторами его прочности является именно верный расчет сопротивления нагрузок на фундаментные стены. Давление грунта на стену подвала зависит напрямую от его глубины.

Типовым параметром принимается расчётная величина в 12 см бетона марки М400 при глубине подвала в 1 метр, с учетом эксплуатации в 50 лет и деревянных материалов при строительстве самого дома.

Стены подвалов строят из различных материалов, основываясь на формате помещения, его предназначении. Наиболее распространены при возведении кирпич, бетон, железобетонные плиты и камни.

Технические характеристики материалов при строительстве стен фундамента

Бетон

Бетон самый распространённый и недорогой способ строительства фундаментных стен. Недостатком, причем довольно существенным, является обрушение грунта в ходе работ, после чего он смешивается с бетоном, снижая прочность состава.

Таким образом, снижается устойчивость самого фундамента и его стен.

Кирпич

Кирпич – один из старейших применяемых материалов. Легкий при монтаже, удобный в строительстве, обладающий массой достоинств, кирпич имеет все же конструктивный недостаток при постройке – невозможность укладки без скрепляющего раствора. Как правило, в его качестве выступает бетон, намазываемый тонким слоем в промежутках между блоками кирпича.

Камни

Как и в случае кирпичей, монтаж камней требует соединительной смеси при монтаже, хотя камень сам по себе очень надежен и прочен. К тому же, при помощи этого материала можно и выкладывать узоры при строительстве внешних стен, и декора внутренних помещений.

В качестве скрепляющего раствора выступает бетон, но ещё один недостаток — высокая цена такого материала.

Железобетонные пластины

Пластины из железобетона обладают повышенной прочностью и устойчивостью.

Возведенный подвал или погреб будет иметь в таком случае необычайно долгий срок использования. За счет применения арматуры или армирующей сетки конструкции придается прочное сцепление, что гораздо лучше, чем использование для этих целей бетона.

При монтажных работах необходимо быть очень осторожными, поскольку из-за значительного веса такого материала любая неосторожность может вести к печальным последствиям.

Особенности укладки фундаментных стен для устойчивости при давлении грунта

При укладке любой стены главным требованием является качественное выполнение работ с соблюдением всех норм и правил строительства подвалов.

При возведении бетонных фундаментных стен необходимо использовать материал не ниже марки М400 или М450.

Читать еще:  Как правильно повешать зеркало на гипсокартонную стену своими руками

В случаях, когда делается временный погреб со сроком эксплуатации не более пары лет, то возможно применение марки М100 или М200. Во избежание попадания при строительных работах примесей грунта или посторонних предметов, необходимо позаботиться о качественных формах для заливки бетона.

Лучше всего использовать собственноручно изготовленные формы для конкретной постройки. Такую опалубку можно будет оставить как декоративный элемент.

Учитывая боковое давление грунта, для придания надежности возводимым стенам при заливке бетона его тщательно нужно утрамбовывать, чтобы не было пузырьков или пустот, которые снижают прочность бетона и снижают его способность к противодействию выдавливания стен грунтом.

Кирпичное строительство имеет свои нюансы. Возможна поверхностная кладка, когда бетон мажется слоем по верхнему ряду кладки, что делают для экономии материала. Этот способ применим для хозяйственных помещений, к которым не предъявляются особые требования прочности.

Альтернативой является укладка с промазыванием каждого слоя кладки из кирпичей, более затратная и трудоемкая, но существенно превосходящая остальные методы возведения по прочности и сроку использования.

При любой кирпичной кладке следует тщательно проводить утрамбовку материала, слегка постукивая по уложенному ряду. Это позволит убрать воздушные пустоты между кирпичами, подгоняя их вплотную друг к другу, и придать большей устойчивости стенам.

Каменные стены возводят так же, как и кирпичные, за исключением нескольких нюансов: для большей прочности камни подгоняют встык друг к другу, исключая швы и щели.

Это увеличит сцепление и придаст надежности стене из камня. Поскольку этот материал не имеет ровных краев, в этом случае используется больше бетона для швов, чем в других стенах

Оптимальным вариантом будет использование плит из железобетона размеров, превосходящим высоту подвала. В таком случае исполнения, плиты просто закапывают в землю и замазывают возникшие щели бетоном. Если пластины небольшие, то их используют как кирпичи в укладке, но обязательно принимая в расчет технику безопасности при работе с ними.

Расчет стен подвала при боковом давлении грунта

Расчет фундаментных стен проводят в строгом соответствии со СНиП 2.09.03-8 «Сооружение промышленных предприятий». Более удобным будет использование справочного пособия к данному СНиП, содержащего основные положения, формулы и методики расчета подпорных стен и стен подвалов из различных материалов.

Расчет проводят в несколько этапов, проверяя на каждом соответствие установленным условиям надежности конструкции к сдвигам. На каждую фундаментную стену оказывает влияние грунт, который пытается её сдвинуть в сторону подвального помещения.

Этому препятствуют вес здания, вес самой стены подвала и фундамента, утяжеление грунта при помощи внешней обсыпки грунтом.

Все эти силы, вертикальные по направляющей, придавливают фундамент к земле, образуя силу трения между подошвой и грунтом. Основой такого расчета является значение в 1,2 раза, что обозначает, что сила трения выше сдвигающей, и фундамент останется неподвижен.

Проводя расчеты самостоятельно, не забывайте, что положительными моментами является любая вертикальная нагрузка (ширина подошвы фундамента, угол трения засыпочного слоя со стороны улицы), а в числе отрицательных будут глубина подвала, маленькая толщина засыпки с обоих сторон, небольшая нагрузка на основание (чем больше нагрузка на фундамент, тем более он устойчив к сдвигам).

В большинстве случаев все эти проблемы решаются расширением подошвы фундамента, а если этого недостаточно, то обустройству распорок между подвальными стенами, препятствующих сдвигающей силе грунта. Если в доме предполагается поперечные несущие стены, то анализ на сдвиг проводят без учета их наличия.

BC: Расчет стен подвала (подпорные стенки) Заголовок BC: Расчет стен подвала (подпорные стенки) Время просмотра 12:16 Заголовок САПФИР 2014: Моделирование давления грунта на стены подвала Время просмотра 8:56 Заголовок Программа по определению давления грунта на подпорную стенку (стенку подвала) Время просмотра 0:31

Рейтинг автора Автор статьи Пётр Кравец Написано статей 350

Стены подвала: расчет и изготовление

Подвальным помещением принято считать ту часть строения, большая часть которого размещена под землей ниже уровня отмостки. При этом существуют такие проекты, где его потолок выступает из грунта всего на 20-30 см.

Учитывая такую конструкцию, очень важно рассчитать боковое давление грунта на стены подвала, поскольку от этого зависит не только качество строения, но и безопасность проживающих в нем людей.

Проектирование и монтаж

Для начала необходимо сказать о том, что такие помещения по своей сути возводятся вместе с фундаментом, и именно он будет играть роль стен. При этом стандартный подход к такому строительству не подходит. Это связанно с тем, что пример расчета монолитной стены подвала может значительно отличаться от точно такой же конструкции, но изготовленной из другого материала или расположенной на ином типе грунта.

Проект

  • В основе любого строительства лежит проект, а для подвальных помещений он просто необходим, поскольку нужны точные расчеты.
  • Прежде всего, необходимо определиться с высотой комнат. Обычно их делают равной 2.2 метра, но если в помещении предполагается сооружать жилые отделы, то ее стоит делать стандартной и не менее 2.5 метра.

  • После этого определяются с толщиной стен. В данной ситуации лучше всего использовать специальные справочники и таблицы, которые предоставляют такие данные в соответствии с типом грунтам. Например, монолитные стены подвала при подвижной почве должны иметь толщину не менее 25 см, а если конструкция создается из бута, то их необходимо делать не менее 60 см.
  • Профессиональные мастера рекомендуют при создании основания пола подвала производить монолитную заливку с использованием арматурной обвязки и монтажной сетки из металла. При этом ее толщина должна быть не меньше 25 см, поскольку при заглублении ниже одного метра уровня разлива грунтовых вод на нее оказывается давление более одной тонны.

  • Когда производится расчет стен подвала, то необходимо сразу учесть равномерное распределение давления и компенсировать его в другие направления. Для этого профессиональные проектировщики рекомендуют изготавливать дополнительные стены, которые бы разделяли помещение на 4 части, подпирая собой основную конструкцию.
  • Также нагрузку на такой фундамент снимают за счет вертикального давления плит перекрытия. Именно поэтому строители стремятся уложить их в тот же сезон, чтобы стены подвального помещения под воздействием грунта не перекосились.

Совет!
Данную работу лучше всего доверить специалисту, который имеет соответствующее образование и навык.
При этом не стоит жалеть средств, поскольку в итоге вы получаете полноценное помещение на одной площади.

Земельные работы и изготовление пола

  • Для начала необходимо выкопать котлован. При этом инструкция по монтажу рекомендует делать его на полметра шире с каждой стороны. Это пространство необходимо для удобства монтажа и последующего размещения дренажа.
  • Чтобы облегчить этот процесс стоит воспользоваться специальной техникой, которую можно арендовать на день.

  • После этого на пол ямы наносят слой щебенки с песком толщиной в 10 см. Для уплотнения его проливают водой и утрамбовывают.
  • Далее необходимо изготовить опалубку под монолитную плиту пола. Ее делают своими руками, используя старые доски или фанеру.
  • На дно опалубки укладывают слой рубероида для создания гидроизоляции.
  • Затем в ней размещают арматуру, которую перевязывают стальной проволокой.

  • Также стоит для усиления конструкции использовать специальную монтажную сетку из металла.
  • После этого в опалубку заливают бетон, чтобы получить плиту толщиной не менее 25 см.
  • Даже если планируется возведение стен подвала из кирпича, то все равно стоит установить в опалубку дополнительную вертикальную арматуру, которая послужит для перевязки с полом.

Совет! Профессиональные мастера рекомендуют добавлять в бетон небольшое количество жидкого стекла, чтобы увеличить гидроизоляционные качества материала.

Фундамент и стены

  • На данном этапе необходимо приступить к возведению основной конструкции согласно заранее разработанному проекту. При этом строго запрещается отклоняться от плана застройки, даже если некоторые его этапы выполнить сложно.
  • Типовое армирование монолитных стен подвала производится после установки опалубки путем погружения в образованную полость металлической конструкции в виде клетки.

  • Если строение будет возводиться из блоков, то для этого используют стальную проволоку, которую помещают в кладку через ряд. Также профессиональные мастера советуют использовать металлическую сетку для усиления конструкции.
  • Когда необходимо создать перегородки, то их лучше связывать с основной стеной арматурой или кладкой при использовании кирпича и камня.

  • После того, как бетон или цементный раствор застынет, на что обычно выделяют около двух недель, следует сразу поместить наверх бетонные плиты перекрытия. При этом армирование стен подвала привязывают к ним.
  • Стоит отметить, что при таком монтаже обычно используют специальную технику. Однако нельзя допускать того, чтобы она располагалась слишком близко к котловану, поскольку на непрочном грунте это может привести к обрушению его стен.

Совет!
Данный этап работы стоит производить в теплое и сухое время года, когда уровень грунтовых вод слишком низкий для затопления.

Гидроизоляция и утепление

  • Самой большой проблемой подобных сооружений является не давление грунта на стену подвала, поскольку его можно ослабить конструкционно, а поднятие грунтовых вод, которое может привести к затоплению.
  • Стоит отметить, что существует целый ряд различных видов защиты от данного явления природы, но стоит рассмотреть самый эффективный из них.

  • Для начала на стены фундамента подвала наносят слой грунтовки, которая увеличит уровень адгезии и послужит первым этапом защиты от влаги.
  • Затем на поверхность наносят битум или рубероид. Это будет напорная гидроизоляция, способная выдержать прямой контакт с водой. Также для этих целей можно использовать специальную мастику, но ее цена слишком высока, а качество немногим лучше других материалов.

  • После этого стены котлована застилают полиэтиленовой пленкой. Она послужит дополнительной защитой для дренажной системы, сокращая количество воды и не давая земле проникать в нее на высоком уровне.
  • На следующем этапе в свободное пространство котлована засыпают щебенку слоем в 10-20 см. Далее туда же помещают крупнозерновой песок, которые проливают водой для уплотнения.
  • На финишной стадии изготавливают бетонную отмостку, для защиты от влаги, идущей с поверхности.

  • При вопросе чем отделать стены в подвале необходимо учитывать то, что утепление такой конструкции производят изнутри. Хотя некоторые мастера предпочитают производить защиту от холода снаружи и только на уровне цоколя. Учитывая данные обстоятельства отделку лучше всего производить гипсокартоном, поскольку данный материал отлично подойдет для этих условий.
  • Необходимо сказать и о том, что в последнее время на рынке строительных материалов появился такой компонент, как жидкий утеплитель. Он отлично справляется со своей задачей, дополнительно выполняя функции гидроизоляции. При этом его простота монтажа очень сильно облегчает работу.

Совет!
К гидроизоляции подобных конструкций необходимо подходить очень ответственно, поскольку от этого этапа напрямую зависит срок эксплуатации всего здания.

Вывод

Просмотрев видео в этой статье можно получить более подробную информацию по данной теме. При этом на основании текста, который представлен выше, следует сделать вывод о том, что данная работа является довольно сложной и требует точных расчетов и заранее подготовленного проекта.

Отдельное внимание необходимо уделить тому, что расчет стены подвала подбирается исключительно индивидуально. Для этого необходимо иметь данные о типе почвы, уровне залегания грунтовых вод и климатической особенности конкретной местности.

Толщина стен цокольного этажа и подвала — особенности расчета

Правильный расчет стены подвала подразумевает учет влияния множества факторов. В частности, это уровень грунтовых вод на участке, тип грунта, высота будущего здания, материалы, используемые для строительства и т. д. Все работы по проектированию рекомендуется поручать специалистам. Однако, для общего понимания технологии расчета, вы вполне можете воспользоваться приведенной ниже информацией.

При наличии подвала или цокольного этажа, малозаглубленный ленточный фундамент дома автоматически становится заглубленным. Иными словами, он будет представлять собой полноценную стену под землей, а не просто основание для строения.

Фундамент для сооружения с подвалом

Если подвал делается уже после возведения основного сооружения, то необходимо соблюдать следующее правило: образовавшиеся после выемки грунта пустоты не должны попасть в пределы 45-градусной проекции подошвы ленточного фундамента с одной и другой стороны.

Фундамент должен иметь достаточно широкую подошву.

Фундамент следует делать максимально прочным и надежным, чтобы его стены могли успешно противостоять горизонтальным сдвигам вследствие давления окружающего грунта. В качестве фундаментного основания рекомендуется использовать подушку из монолитного бетона, связанную с лентой арматурным каркасом. Так как вес фундамента достаточно большой, подошву следует делать широкой.

Давление грунта на стену подвала.

Планируя строительство цокольного этажа, который в дальнейшем станет жилой комнатой, следует учитывать, что высокие стены (от 200 см и более), расположенные под землей, будут в течение всего времени эксплуатации испытывать значительное давление со стороны грунта. Поэтому в процессе возведения подвального помещения армированию бетонной стены следует уделить особое внимание.

Шаг между арматурными стержнями в каркасе стены не должен быть чересчур большим. Рекомендуется делать его меньше 40 см по горизонтали и вертикали. Каркас стены должен быть обязательно связан с каркасом фундаментной подушки. Кроме того, необходимо соблюдать правила армирования углов и примыканий стен.

Монолитная армированная бетонная стена является оптимальным вариантом в плане прочности, долговечности и устойчивости к давлению грунта. Такая конструкция надежнее, чем, к примеру, блочные или кирпичные.

Дополнительное усиление конструкции достигается за счет постройки пересекающихся внутренних стен подвального помещения под внутренними стенами сооружения.

Минимальная толщина стен

В зависимости от используемых в строительстве материалов, а также глубины подземного помещения, существуют минимальные значения толщины стен подвалов, а также ширины подошвы фундамента.

Расчет толщины подвальных стен при строительстве из различных материалов (минимальные значения).

Если стены подвала возводятся из небольших по размеру строительных блоков (например, керамзитобетонных), то кладка должна быть обязательно усилена с помощью продольного армирования и армопояса, проложенного по верхней границе кладки. Что касается сборных бетонных блоков, то нужно учитывать тот факт, что для фундамента дома с подвалом подходят только те, которые произведены с использованием бетона М150 и выше.

Ширина стен и размеры подошвы фундамента из монолитного бетона и блоков.

Представленная выше таблица предполагает, что:

  • Стены имеют боковое опирание, если балки потолка подвального помещения опираются о верхнюю часть его стены.
  • Если в стене имеется промежуток (проем) шириной более 120 см, или несколько промежутков, суммарная ширина которых больше 1/4 длины стены, а армирование по контуру этих промежутков отсутствует – часть стены под проемом рассчитывается как не имеющая бокового опирания. В том случае, если ширина участков стены меньше ширины промежутков, то вся стена считается как один большой проем.
Читать еще:  Можно ли штробить несущие стены

Эти критерии нужно учитывать, производя расчет для стены подвала. Конструкция должна обладать хорошей устойчивостью. Следует также помнить об одном из правил строительства – устойчивость стены напрямую зависит от ее длины. Чем она короче, тем конструкция крепче и надежнее.

Деформационные швы

Для больших подвальных помещений (длина стен составляет больше 25 метров) необходимо устройство специальных деформационных швов, которые будут располагаться друг от друга на расстоянии в 15 метров или меньше. Кроме того, швы должны иметься в местах, где наблюдаются перепады высоты сооружения. Их конструкция должна предусматривать защиту от проникновения влаги внутрь подвала.

Расстояние от облицовки до земли

Если внешняя отделка дома производится при помощи кирпича, то декоративная кладка может быть продолжена и на часть стены подвального помещения, которая выступает над землей (верхняя часть подвальной стены должна подниматься не менее чем на 15 см над поверхностью грунта).

Толщина надземной части подвальной стены в этом случае может быть уменьшена до 9 см. Облицовочная кладка крепится к бетонной стене с помощью специальных стяжек. Расстояние между стяжками не должно быть слишком большим: до 90 см по горизонтали и до 20 см по вертикали. Свободное пространство между стеной и облицовочной кладкой заполняется раствором.

Если же облицовка первого этажа будет выполнена из дерева или посредством оштукатуривания по теплоизоляционному материалу либо обрешетке, то от нижней границы обшивки до грунта должен оставаться промежуток в 25 см и более.

Арматурный каркас

Стены цокольного этажа или подвального помещения, как уже было сказано ранее, нуждаются в дополнительном укреплении при помощи арматурного каркаса. Важным качеством такого каркаса является его упругость. Именно поэтому рекомендуется использовать вязку арматурных прутьев, а не жесткое сварочное соединение.

В процессе эксплуатации здания происходят некоторые подвижки фундамента. Это случается во время обильных осадков или при морозном пучении грунта. Арматурный каркас внутри подземных стен будет подвергаться серьезной нагрузке. Со связанными между собой стержнями в таких условиях ничего не произойдет, в то время как сварочное соединение при значительном давлении попросту ломается. А ремонт в подобных ситуациях чрезвычайно сложен и дорог.

Связывание арматурного каркаса осуществляется в тех местах, где металлические стержни пересекаются. Для выполнения этой работы требуется использовать специальную проволоку, предназначенную для вязки арматуры. По сути, ей может стать любая проволока, диаметр которой превышает 2—3 мм. Работа выполняется специальным крючком или пистолетом.

Ржавчина на прутьях

Не следует использовать бывшие в употреблении металлические стержни, потому что старая арматура в ряде случаев имеет дефекты, которые могут проявиться во время эксплуатации. Экономия при покупке материалов в этом случае не оправдана.

Если же новые металлические стержни имеют следы ржавчины, то в этом ничего страшного нет. Не стоит пытаться удалить ржавчину или закрасить ее. Такие манипуляции негативно скажутся на сцеплении арматуры с бетоном. При устройстве каркаса из арматуры металлические стержни можно резать при помощи болгарки.

Для сгибания прутьев можно воспользоваться специальными устройствами для разогрева металла на месте. Однако, если есть возможность, от такого подхода следует отказаться, потому что в процессе нагревания меняется структура металла, а это отрицательно сказывается на его эксплуатационных характеристиках.

Не допускается монтаж арматурной конструкции в опалубку, куда ранее уже был залит бетон. Если этапы работы были перепутаны, то весь процесс проводится заново: убирается раствор, опалубка полностью демонтируется, зачищается и устанавливается снова, в нее укладывается металлический каркас и после этого заливается новый раствор.

Наращивание арматурного каркаса

Проводить работы по наращиванию арматурной конструкции в горизонтальном или вертикальном направлении не рекомендуется. Это связано с тем, что при значительных нагрузках в местах соединения могут образоваться разрывы.

Наращивание арматурного каркаса разрешается лишь в тех случаях, когда подвальные стены в процессе эксплуатации не будут испытывать значительных нагрузок (легкие стройматериалы, низкий уровень грунтовых вод и т. д.).

Самостоятельно провести армирование стен не всегда просто. Особенно если вы ранее не занимались строительством и не обладаете требуемыми навыками и умениями. Для этой работы рекомендуется нанять профессиональных строителей.

Толщина стен подвала, диаметр используемой арматуры и количество строительных материалов должны быть заранее определены с учетом особенностей эксплуатации сооружения, уровня грунтовых вод и других факторов.

Главный редактор сайта, инженер-строитель. Окончил СибСТРИН в 1994 году, с тех пор отработал более 14 лет в строительных компаниях, после чего занялся собственным бизнесом. Владелец компании, занимающейся загородным строительством.

Давление грунта на стены подвала

Задача возвести стены подвала. По экономическим соображениям хочу применить тонкостенные подпорные стенки. Вопрос- какое давление оказывает грунт на стены подвала? Глубина 2м, грунт — глина (так же интересуют данные на песчаные грунты). Рассчитываю что на м2 стены действует давление в 1000 кг. насколько эти данные применимы? Силы морозного пучения- какое оказывают дополнительное боковое давление?

Сложные вопросы задаете, расскажу как у меня отец, в советские времена, когда кругом было шаром покати, купил на заводе бэушные п-образные цеховые плиты 2мх0,5м, ими цех перекрывали. Относительно легкие 2 человека могут кантовать и по трубам перекатывать. Сварил из уголков такие боковые стойки буквой Х. И уложил все это хозяйство в яму в саду под чуланом. Ставили плиты на ребро, по углам через уголковую конструкцию они расклинивались и прижимали друг друга. Глубина метра 3. Стоит это хозяйство уж лет 20, без всякой видимости проблем. Но грунт у нас хороший, суглинок, а ниже 2 метров песок.

Lowprice написал :
Рассчитываю что на м2 стены действует давление в 1000 кг

1000кг на квадратный метр около угла — это не то же самое, что 1000кг на квадратный метр посередине ровного 10м участка без подпорок изнутри.

Lowprice написал :
Вопрос- какое давление оказывает грунт на стены подвала?

В теории вопрос на самом деле сложный, да и данных маловато вы дали: что за подвал, отдельностоящий или под зданием? Какие рядом строения и т.д.
Из практики думаю что небольшое давление, тем паче в глине. В прошлые выходные был в деревне, лазил там в погреб — был сильно удивлен. Погреб метра 3 глубиной, под домом, без какого-либо укрепления стенок. Одна стенка так даже наоборот с «поднутрением» метра на 1,5! Дом стоит уже не один десяток лет, все вроде нормально.

andrewkhv написал :
1000кг на квадратный метр около угла — это не то же самое, что 1000кг на квадратный метр посередине ровного 10м участка без подпорок изнутри.

Ясное дело. В основание фундамента предусматриваться консоль, с верху армированный пояс является опорой. Профилированный лист Н114 (1мм.) при пролете 3.5 метра держит 993кг. на м2. В моем случае пролет 2.7 метра. Пол подвала 10 см. в связи с чем подошва фундамента дополнительно рассчитываться как балка воспринимающая боковые нагрузки, перекрытия цоколя- монолит, следовательно оно выполняет функции распорки.

Виктор_Ч написал :
В теории вопрос на самом деле сложный, да и данных маловато вы дали: что за подвал, отдельностоящий или под зданием? Какие рядом строения и т.д.
Из практики думаю что небольшое давление, тем паче в глине. В прошлые выходные был в деревне, лазил там в погреб — был сильно удивлен. Погреб метра 3 глубиной, под домом, без какого-либо укрепления стенок. Одна стенка так даже наоборот с «поднутрением» метра на 1,5! Дом стоит уже не один десяток лет, все вроде нормально.

Сам видел такие дома, где в подполье погреб с земляными стенами. Но это русский авось, пока нашел на каком то форуме (без указания источника) что в расчет можно брать 1т. на м2. По идее есть еще силы морозного пучения которые достигают 15 тонн на м2, но разработка котлована с пологими откосами и скользящая прокладка при обратной засыпке вроде минимизирует данное воздействие.

Каких данные еще указать?

Сразу скажу что я не строитель, по этому все что я пишу, это отрывочная информация которую я откуда-то запомни и чисто умозрительные заключения для размышления.

Мне в первую очередь из вашего поста не понятно, погреб отдельностоящий или под домом? Сколько земли над перекрытием погреба?
Морозное пучения огромны. Мне коллега рассказывал, что у него по соседсву есть дача, где плита перекрытия выходит на балко и под ней стоят подпорки на слабом фундаменте. Так каждую зиму эту плиту поднимает на несколько сантиметров вместе со вторым этажем.
Но они действуют на глубиу промерзания грунта, это около 1,5 метров. Если Ваш погреб глубже, то от этом наверное можно не думать.

Я бы для себя, скорее всего, сдела небольшоё зазор между стеной и землей.

Это не отапливаемый подвал дома.

Lowprice написал :
Это не отапливаемый подвал дома

Lowprice написал :
По экономическим соображениям хочу применить тонкостенные подпорные стенки.

Думаю конечно Вы этим вопросом основательно занимаетесь, по этому Вам виднее но все таки:
А что у Вас будет за дом? Легкосборный? Если дом кирпичный, то мне кажется, что тонкостенные подпорные стенки могут быть не слишком надежной опорой. С другой стороны, стены способные держать вес дома выдержат и бокковую нагрузку. Никогда не видел фундамент дома на тонких стенках.
Я не строитель, так что все сказанное чисто умозрительные заключение, могу быть не прав.

Lowprice написал :
Это не отапливаемый подвал дома.

если дом отапливаемый, то в подвале плюсовая температура, и ни кого пучения не будет.
К тому же глина не гигроскопична,-она не впитывает воду, и её не будет пучить даже если она замерзнет.

Скажу как инженер-проектировщик, много раз рассчитывавший подпорные стены.

Методика расчета приведена в 2.15-2.23 СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий». Более подробно — в «Пособие по проектированию подпорных стен и подвалов».

Для расчета необходимо знать угол внутреннего трения, коэффициент сцепления и удельный вес. Эти данные можно принять усреднёнными согласно СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений». Вся указанная литература есть в свободном доступе в Интернете.

Эпюра давления имеет вид треугольника — ноль вверху и максимум внизу. Расчёт не сложный, но для человека «не в теме» может показаться громоздким.

Силы морозного пучения можно снивелировать, выполнив обратную засыпку пазух котлована (с внешней стороны подпорной стенки) песком или другим грунтом, лишенным свойств морозного пучения.

Расчет на пучение приведен в СП 22.13330.2011 «Основания зданий и сооружений».

Если не морочиться с расчетами, то 1 т/м2 в нижней зоне подпорной стенки высотой 2м в связных грунтах (глина) это с запасом. Но только в том случае, если на эти стенки не действует отпор грунта от рядом расположенных строений, то есть если стенка будет работать только на «чистый» отпор грунта. На стенку будут также передаваться нагрузки, расположенные на поверхности грунта в зоне призмы обрушения.

Пучение «убирать» обратной засыпкой песком. Ну или, хотя бы, нанести на внешнюю грань стены легко сжимаемый материал — тот же пенополистирол (только не экструдированный, а обычный). Силы пучения сильно зависят от степени пучинистости (нормы выделяют следующие виды: слабо, средне, сильно и чрезвычайно пучинистые грунты). Пучение действует только на нормативной глубине промерзания для данного региона.

Давление пучения грунта при промерзании достигает 15 килоньютон на квадратный метр в горизонтальном направлении. Это много. Самый простой способ избавиться от данной проблемы широко применяется в Скандинавии- мы давно уже не строим дома с подвалами. Фундамент «плита на грунте» дешёвый, надёжный и простой. Вот так строил я (дом не мой, если что, сайт мой):
фото
» >
» >
Всё, что Вы хотите иметь ниже уровня земли лучше иметь выше уровня земли, и имейте в виду- всё строительство ниже уровня земли втрое дороже того, что выше. Вопрос- оно Вам надо? Далее- если делать подвал правильно, его нужно 100% надёжно гидроизолировать от капиллярной грунтовой влаги, а это далеко не 2 пальца об асфальт. Иначе- сырость, влага, плесень, обваливающаяся штукатурка. Оно Вам надо?

Мало того, по подвальной стене сырость ползёт выже, в дом и на несущие стены, со всеми последствиями.

Далее- температура грунта круглый год одинакова и в зависимости от климата составляет от вечной мерзлоты на крайнем севере до +14 в Адлере. В средней полосе России около +6-9 градусов. То есть холодно. То есть стены подвала будут всегда холодные, а на холодной поверхности будет конденсироваться влага, а на влажной среде развиваются всякие грибки и плесень. Оно Вам надо? Если хотите реально правильный подвал, то он должен быть гидроизолирован и утеплён примерно так:
» >
Кроме того, железобетон тоже не вечен. Арматура в железобетоне со временем ржавеет, при окислении железа в результате химреакции олучается ржавчина- диоксид железа FeО2. Это как бы все знают, но не всем известно что ржавчина увеличивается в объёме и буквалъно разрывает бетон изнутри.

Для предупреждения такого безобразия арматуру можно оцинковывать а бетон влагогидроизолировать. При этом расчётный срок службы такого железобетона достигнет 150-200 лет в скандинавском климате против 50-100 лет у классической технологии.
Ну а если Вы всё-таки хотите гемороя с подвалом, то противопучнистые методы таковы:

  1. Дренаж с отводом воды из-под фундамента дома.
  2. Элластичный слой вокруг стен фундамента (он же будет утеплением).
  3. Дранирующий слой подсыпки на всю высоту стены подвала шириной минимум 50 сантиметров.

Противопучнистая горизонтальная изоляция грунта.
» >
Удивительно, да? Сейчас многие скажут- да ладно, мол, строили всю жизнь дома по старинке и ничего, вон, стоят себе. А я отвечу- ну так у вас какие дома строят такие и автомобили, и ничего, ездят. А в Афганистане какое жильё такой и транспорт

Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector