Подпорные стены
Железобетонные подпорные стены рекомендуется проектировать из бетона класса: - Для сборных железобетонных конструкций – В 20, В 25, В 35 - Для монолитных железобетонных конструкций - В 12, 5, В 15 Предварительно напряженное железобетонные конструкции следует проектировать из бетона класса В 25, В 35, В 45, В 50. Для бетонной подготовки следует применять бетон класса В 7, 5, В 10. Для армирования железобетонных конструкций, выполняемых без преднапряжения, следует применять А 400, А 300. Для монтажной (распределительной) арматуры допускается применение А 240 или В 500. При расчетной зимней температуре ниже -300 С А 300 к применению не допускается. В качестве напрягаемой арматуры следует применять термически упрочненную сталь А 600, А 800. 2
Подпорные стены по конструктивному решению подразделяются на массивные и тонкостенные. В массивных подпорных стенах их устойчивость нас сдвиг при воздействии горизонтального давления грунта обеспечивается в основном собственным весом стены. В тонкостенных подпорных стенах их устойчивость обеспечивается собственным весом стены и весом грунта, вовлекаемого конструкцией стены в работу. Как правило массивные стены более трудоемки. По форме массивные стены могут быть: - с 2 вертикальными гранями (рис. 25. 1, а); - с вертикальной лицевой и наклонной тыльной гранью (рис. 25. 1, б); - с наклонной лицевой и вертикальной тыльной гранью (рис. 25. 1, в); - с 2 наклонными в сторону засыпки гранями (рис. 25. 1, г); - со ступенчатой тыльной гранью (рис. 25. 1, д); - с ломаной тыльной гранью (рис. 25. 1, е) 3
Рис. 25. 2. Массивные подпорные стены а – с 2 вертикальными гранями ; б – с вертикальной лицевой и наклонной тыльной гранью ; в – с наклонной лицевой и вертикальной тыльной гранью ; г – с 2 наклонными в сторону засыпки гранями ; д со ступенчатой тыльной гранью; е - с ломаной тыльной гранью Стены с наклонными гранями (переменного сечения, утончающиеся кверху) менее материалоемки, чем стены с 2 параллельными гранями. При наличии наклонной в сторону от засыпки тыльной грани в работу подпорной стены включается масса грунта, расположенного над этой гранью. В стенах с 2 наклонными в сторону засыпки гранями интенсивность горизонтального давления грунта уменьшается, но возведение стен такого сечения является сложным. Стены со ступенчатой тыльной гранью применяются при возведении массивных стен из сборных бетонных блоков. 4
В промышленном и гражданском строительстве применяются тонкостенные подпорные стены уголкового типа: консольные, с контрфорсами, анкерные (рис. 25. 2) Рис. 25. 2. Конструктивные схемы сборных подпорных стен а – уголковая одноэлементная; б – уголковая двухэлементная; в – с контрфорсами; г – анкерная; 1 – сборные цельные блоки; 2 – стеновые плиты; 3 – сборный контрфорс; 4 – стык сборных элементов контрфорса; 5 – фундаментная плита; 6 – опоры рамы; 7 – рамы; 8 – анкерная балка 5
По способу изготовления подпорные стены бывают: - сборными; - монолитными; - сборно-монолитными Тонкостенные консольные стены уголкового типа состоят из лицевых и фундаментных плит, жестко связанных между собой. В сборных стенах лицевые и фундаментные плиты выполняют из готовых элементов. В сборно-монолитных – лицевая плита сборная, фундаментная – монолитная. В монолитных подпорных стенах жесткость узлового сопряжения лицевых и фундаментных плит обеспечивается соответствующим расположением арматуры. В сборных и сборно-монолитных подпорных стенах жесткость сопряжения обеспечивается устройством щелевого паза (рис. 25. 3, а) или петлевого стыка (рис. 25. 3, б). В сборно-монолитных тонкостенных подпорных стенах лицевая плита выполняется сборной, а фундаментная плита (не требующая подмостей и сложной опалубки) – монолитной. 6
Рис. 25. 3. Сопряжение лицевых и фундаментных плит а – с помощью щелевого паза; б – с помощью петлевого стыка Сборно-монолитные подпорные стены выполняют в том случае, когда размеры сборной фундаментной плиты недостаточны, и к ней присоединяется монолитная анкерная плита (рис. 25. 4). 7
Рис. 25. 4. Сборная конструкция подпорной стены с дополнительной монолитной анкерной плитой Тонкостенные подпорные стены с анкерными тягами состоят из лицевых и фундаментных плит, соединенных гибкими стальными анкерными тягами (связями), которые создают в плитах дополнительные опоры, облегчающие их работу. Сопряжение лицевых и фундаментных плит может быть шарнирным или жестким. 8
Тонкостенные контрфорсные подпорные стены состоят из 3 элементов: лицевой плиты, жесткого контрфорса и фундаментной плиты. При этом нагрузка от лицевой плиты частично или полностью передается на контрфорс. Определение активного давления грунта В случае, когда поверхность грунта ограничена плоскостью и на призме обрушения отсутствует внешняя нагрузка, горизонтальная σг и вертикальная σв составляющие интенсивности активного давления несвязного грунта на глубине H определяется исходя из предположения об образовании прямолинейной поверхности скольжения в призме обрушения где λг – коэффициент горизонтальной составляющей активного давления грунта 9
Рис. 25. 5. Схема к определению давления несвязного грунта 10
- угол внутреннего трения грунта (обычно 300 – 450) ; γ - объемный вес грунта (1, 6 – 1, 9 т/м 3); ε - угол наклона задней грани стены к вертикали, принимается со знаком «+» при отклонении от вертикали в сторону стены; ρ - угол наклона поверхности грунта к горизонту, принимается со знаком «+» при отклонении поверхности грунта от горизонтального положения вверх; δ - угол трения грунта на контакте со стеной; для стен с повышенной шероховатостью, например, со ступенчатой задней гранью, принимается равным ; для стен с задней гранью, специально обработанной для придания ей шероховатости – 0, 5 ; в остальных случаях, а также при мелкозернистых водонасыщенных песках и при наличии вибрационных нагрузок на поверхности принимается равным нулю. При ε = ρ = δ = 0 11
Горизонтальная Ег и вертикальная Ев составляющие активного давления грунта определяются для несвязного грунта при с =0: Точка приложения горизонтальной составляющей давления грунта располагается от подошвы стены на расстоянии z = 1/3 (H). Расчет подпорных стен Подпорные стены рассчитывают по II группам предельных состояний: - по I группе (расчет устойчивости положения стены против сдвига; расчет устойчивости основания подошвой стены (для нескальных грунтов); расчет прочности скального основания (для скальных грунтов); расчет прочности элементов конструкций и узлов соединения; - по II группе (расчет оснований по деформациям; расчет трещиностойкости элемнтов конструкций). Расчет производится на 1 м длины стены. 12
Расчет устойчивости положения стены против сдвига осуществляется по подошве стены (плоский сдвиг) и по ломанным поверхностям скольжения (глубинный сдвиг). Устойчивость подпорной стены против сдвига при нескальных грунтах где Тсд – сдвигающая сила, равная сумме проекций всех сдвигающих сил, действующих на стену, на горизонтальную плоскость; Туд – удерживающая сила, равная сумме проекций всех удерживающих сил на ту же плоскость; 1, 2 - коэффициент надежности против сдвига 13
Рис. 25. 6. Схема к расчету устойчивости тонкостенных, уголковых подпорных стен против сдвига при горизонтальной подошве 1 – первый случай; 2 – второй случай; 3 – третий случай 14
Расчет устойчивости основания под подошвой стены определяется из условия N – сумма проекций всех сил на вертикальную плоскость; Ф – несущая способность грунта, выраженная вертикальной силой; кн - коэффициент надежности, устанавливаемый проектной организацией в зависимости от ответственности здания или сооружений, степени изученности грунтовых условий; не менее 1, 2. 15
Конструктивные указания Минимальные размеры сечений элементов подпорных стен для железобетонных стен – 100 мм. Основные размеры; высота всей стены, высота перепада, ширина подошвы и вылет консоли от передней грани стены назначаются кратными 300 мм. Размеры толщины элементов стены и подошвы назначаются кратными 20 мм. Глубину заложения подошв подпорных стен назначают кратными 300 мм. Минимальную глубину заложения подпорных стен для нескальных основания принимают не менее 0, 6 м. При наличии кювета глубина заложения назначается со дна кювета. Грунт естественного залегания вынимается на глубину 600 мм и более от подошвы стены и заменяется песком или щебнем. Песок отсыпается слоями, поливается водой и утрамбовывается. 16
Под подошвой монолитной подпорной стены следует устраивать выравнивающую бетонную подготовку толщиной 100 мм, которая должна выступать за грани подошвы не менее чем на 100 мм. Сборные фундаментные плиты следует устанавливать на подготовленное основание в виде утрамбованного в грунт щебня. Толщина слоя щебня должна приниматься не менее 100 мм и выступать за грани подошвы не менее чем на 150 мм. В продольном направлении подошву подпорной стены следует принимать горизонтальной или с уклоном не более 0, 02. При большом уклоне подошва должна выполняться ступенчатой. В поперечном направлении подошву подпорной стены следует принимать горизонтальной или с уклоном в сторону засыпки не более чем 0, 125. 17
Армирование монолитных консольных подпорных стен уголкового профиля производится самонесущими пространственными блоками, собираемыми из плоских сеток (рис. 25. 7, а). При необходимости устройства шва бетонирования, в месте сопряжения подошвы и стенки, армирование осуществляется также пространственными каркасами с установкой в месте шва дополнительных стыковых сеток (рис. 25. 7, б). Рис. 25. 7. Схема армирования подпорной стены самонесущими арматурными блоками а – при одновременном бетонировании подошвы и стены; б – при раздельном бетонировании подошвы и стены; 1 – пространственный каркас; 2 – рабочая стыковая сетка; 3 – стыковая сетка 18
В случае необходимости армирование монолитных подпорных стен может быть осуществлено отдельными стержнями Рис. 25. 8. Схема армирования монолитной подпорной стены отдельными стержнями 1 – противоусадочная арматура; 2 – 5 – рабочая арматура; 6 – распределительная арматура 19
Скачать презентацию Подпорные стены Железобетонные подпорные стены рекомендуется проектировать
lektsia__25.pptx