tx — толщина стены в верхней части; t2 — т0 же, в уровне сопряжения с фундаментом; — сумма веса грунта и временной нагрузки над внеш ней консолью фундамента; е — эксцентриситет приложения силы Gt относительно центра тяжести подошвы фундамента; vx и v2 — коэффициенты, учитывающие изменение толщины стены по высо те и принимаемые по табл. 3.2.
нии (бетонирование в распор к стенкам котлова на).
Интенсивность горизонтального давления грун та (ph^...ph ) находят по указаниям гл. 1.
После определения верхней горизонтальной реакции Rx или R2 изгибающие моменты М и по перечные силы Q находят в соответствии с прави лами строительной механики.
Стены подвала рассчитывают по первой и вто рой группам предельных состояний; проверку ос нования под стену — по несущей способности и деформативности.
Проверку на устойчивость положения против сдвига производят по (2.7), учитывая только возможность плоского сдвига; удерживающую силу определяют по (2.8). Сдвигающая сила в уровне подошвы фундамента от симметричной нагрузки
Рис. 3.5. К расчету стен подвала с учетом одно стороннего загружения призмы обрушения вре менной нагрузкой и поворота (крена) фундамента.
При действии на подвал односторонней гори зонтальной нагрузки (рис. 3.5) и учете смещения конструкции от нее
Ph4 (vi + Y mk) + |
- Ph) X |
h2
1 + k + kx
G2ek
(1 -J- k -f- kt) (h2 -f- h3)
где ph} и ph — см. рис. 3.5.
<j2 — вес временной нагрузки на внешней сто роне фундамента при одностороннем ее располо жении; k±— коэффициент, учитывающий изме нение реакции R 2 за счет смещения перекрытия;
kp * |
(3.6) |
К |
|
E'h\ |
|
здесь k0 — коэффициент, принимаемый |
равным |
для однопролетных подвалов 4; для двухпролет ных 3; для трех- и многопролетных 2; для подва
лов |
с |
несмещаемым |
перекрытием |
коэффициент |
||
k0 = |
0 |
и в этом случае формула (3.5) преобразует |
||||
ся в |
формулу (3.1); |
Е' — модуль |
деформации |
|||
грунта |
засыпки; |
|
|
|
|
|
|
|
Е' = |
(0,5 + 0,3hx) |
(3.7) |
||
где hx — см. рис. 3.4; |
= |
0,7 при засыпке грун |
||||
том |
основания; |
0,9 — то |
же, малоежимаемым |
|||
грунтом; 1 — при грунте в ненарушенном состоя
Fsa = - ^ + ~ Y (Pht + Ph.) №2 + |
h3). (3.8) |
Если сдвигающая сила превышает |
удержива |
ющую и устойчивость стен подвала не обеспечи |
|
вается, то необходимо предусматривать мероприя тия, препятствующие сдвигу, например, устрой ство распорок или учет в расчете конструкции пола. Испытания натурных фрагментов подвалов на большие горизонтальные нагрузки показали, что конструкция пола даже без ее усиления рас порками обеспечивает устойчивость стен подвалов против сдвига. Однако, учет конструкции пола возможен только в том случае, если в процессе эксплуатации пол не будет нарушен. В противном случае предусматривают конструктивные эле менты — армированные распорки, демонтаж ко торых требует согласования с проектной органи зацией.
При расположении подвала в водонасыщенных грунтах и наличии монолитного днища расчет на устойчивость положения против сдвига, как правило, не требуется. В этом случае проверяют подвалы на «всплытие» (отдельно стоящие — при нагрузках в период строительства и эксплуата ции; встроенные — только в процессе строитель ства). Расчет на «всплытие» заключается в том, \ что подвалы, заглубленные ниже уровня грун товых вод, испытывают давление снизу вверх, определяемое разностью отметок низа днища подвала и уровня грунтовых вод. Собственный вес конструкций подвала должен превышать эта давление не менее чем в 1,2 раза.
3.4. Унифицированные конструкции
Унифицированные конструкции подвалов; ти повые по серии ИС-01-19 и рекомендованные Гос строем СССР для применения — по серии 112-80.
Серия ИС-01-19 широко применяется, но она значительно устарела (1967 г.) и при пользовании следует учитывать указания, приведенные ниже.
Серия ИС-01-19 разработана для применения в
следующих условиях: |
нагрузки |
нормативные временные длительные |
|
на перекрытия подвалов, учитываемые |
сверх |
собственного веса конструкций перекрытия под вала и пола цеха, приняты интенсивностью 10, 15, 20, 25, 30, 40 и 50 кПа;
Т а б л и ц а |
3.3. Габаритные схемы подвалов по серии ИС-01-19, мм |
|
|||||
Подвал |
Фрагмент плана |
Пролеты |
|
Шаг колонн |
Отметки пола |
||
|
|
|
|||||
Ц |
| |
L, |
В |
подвала |
|||
|
|
|
|
|
|||
Однопролетный |
|
|
5350 |
|
|
|
—3600 |
|
1 |
с |
|
|
|
|
—4800 |
|
1 |
И |
|
|
|
|
—6000 |
|
1 |
|
|
|
|
||
|
|
г |
|
|
|
|
—3600 |
|
|
Г ç> |
|
|
|
|
|
|
1 ^ |
Г ^ |
4850 * |
|
|
|
—4800 |
|
у Сп |
|
|
|
|||
|
1 |
Г |
|
|
|
|
—6000 |
Двухпролетный |
|
|
|
|
|
|
—3600 |
|
|
|
|
|
|
|
—4800 |
|
|
|
|
|
|
|
—6000 |
|
|
|
|
|
|
|
—3600 |
|
|
|
|
|
|
|
—4800 |
|
|
|
|
|
|
|
—6000 |
Многопролетный |
|
|
5675 |
|
6000 |
6000 |
—3600 |
|
|
|
|
—4800 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
—6000 |
|
|
|
5675 * |
|
6000 |
6000 |
—3600 |
|
|
|
|
—4800 |
|||
|
|
|
|
|
|
|
—6000 |
П р и м е ч а н и я : 1. Пролет, отмеченный звездочкой, применяется при установке плит перекрытия длин ной 5050 м (укороченные, в перекрытиях у торцов и температурных швов). 2. Здесь и далее указаны обозна чения величин, принятые в серии.
Т а б л и ц а 3.4. Номенклатура стеновых панелей по серии |
ИС-01-19 |
|
|||||
|
|
Нагрузка на |
|
Расход |
|
|
|
Эскиз конструкции |
Марка |
Длина, мм |
|
|
|
Масса элемен |
|
панели |
перекрытие, |
бетона, м3 |
стали, кг |
та, т |
|||
|
|
кПа |
|
|
|||
|
|
|
|
|
|
|
\ |
|
ПГ1-1 |
10.,..30 |
4000 |
1,04 |
|
116,1 |
2,58 |
|
ПГ1-2 |
40.,..50 |
4000 |
1,04 |
|
119,8 |
2,58 |
|
ПГ2-1 |
10.,..30 |
5200 |
1,33 |
|
168,2 |
3,3 |
|
ПГ2-2 |
40.,..50 |
5200 |
1,33 |
|
173 |
3,3 |
|
ПГЗ-1 |
10..,.30 |
6650 |
1,67 |
|
340,4 |
4,15 |
|
ПГЗ-2 |
40.,..50 |
6650 |
1,67 |
|
351,6 |
4,15 |
П р и м е ч а н и е . Стеновые панели запроектированы из бетона класса В25
грунты сухие с нормативными значениями:
<Рл = |
30°; уп = 18 кН/м3; с = 0: |
|
||
конструкции подвалов не связаны с конструк |
||||
циями фундаментов под колонны здания; |
отсут- |
|||
грунтовая |
засыпка над |
перекрытием |
||
ств ует. |
пола 100 мм; |
нагрузка от |
пола |
|
Толщина |
||||
2,5 |
кПа. |
|
|
|
Подвалы запроектированы одно-, двух- и мно гопролетными. Однопролетные подвалы решены по бескаркасной, а двух- и многопролетные — по неполной каркасной схеме; несущими конст
рукциями стен являются вертикально установ ленные, защемленные в фундаменте ребристые стеновые панели; на стеновые панели шарнирно опираются ребристые плиты перекрытия. По средним рядам располагают сборные железобе тонные колонны с шагом 6 м; поверху колонн пре дусматривают продольные ригели, на полки ко торых опираются плиты перекрытия.
Габаритные схемы подвалов серии ИС-01-19 приведены в табл. 3.3
Отметки пола подвалов — 3,6; —4,8 и —6 м (за 0,000 принята отметка пола цеха). Торцевые
стены решаются так же, ка к продольные; на рас стоянии 500 мм от внутренней грани торцевых стен устанавливаются колонны средних рядов. Аналогично устанавливаются колонны у темпера турных швов.
В серии принят следующий принцип маркиров ки конструкций: буквенный индекс обозначает тип конструкции, цифровые индексы: первый — типоразмер конструкции, второй несущую спо
собность; третий, если он требуется,— |
разно- |
Т а б л и ц а |
3.5. |
Номенклатура плит перекрытия
|
|
Размеры, мм |
|
сто |
то |
Расход |
н |
||
|
|
|
|
то . |
|
|
Я |
||
|
|
|
|
as |
cS |
Я |
|
|
|
Марка |
|
|
то£ |
о |
s |
|
я |
||
|
|
о; |
(— |
||||||
плиты |
|
|
« |
2 |
о |
то |
X |
§ |
|
|
|
b |
1 |
£ |
а |
о |
К |
то |
|
|
|
|
|
о |
Я |
8 |
|||
|
|
|
|
|
|
то |
о |
ч |
|
|
|
|
|
« & |
ч |
н |
то |
то |
|
|
|
|
|
<и |
S |
£ |
|||
|
|
|
|
X |
с |
X |
о |
||
П1-3 |
|
|
|
1 0 |
В15 |
|
97 |
|
|
П1-4 |
|
1480 |
5500 |
15 |
В25 |
|
115 |
|
|
П1-5 |
|
2 0 |
В25 |
0,89 135 2 , 2 |
|||||
П 1 - 6 |
* |
|
|
25 |
В25 |
|
180 |
|
|
П 1 - 2 0 |
|
|
30 |
В25 |
|
164 |
|
||
П2-2 |
|
|
|
1 0 |
В15 |
|
81 |
|
|
П2-3 |
|
1480 |
5050 |
15 |
В25 |
0,81 |
95 |
|
|
П2-4 |
|
2 0 |
В25 |
106 |
2 , 0 |
||||
П2-5 |
|
|
|
25 |
В25 |
|
143 |
|
|
П2-20 * |
|
|
30 |
В25 |
|
144 |
|
||
ПЗ-20 |
* |
730 |
5500 |
40 |
ВЗО |
0,60 |
118 |
1,5 |
|
ПЗ-21 |
50 |
В25 |
137 |
||||||
П4-20 |
* |
730 |
5500 |
40 |
ВЗО |
0,55 |
99 |
1,37 |
|
П4-21 |
50 |
В25 |
117 |
||||||
П р и м е ч а н и я : 1. |
Звездочкой отмечены |
плиты, |
|||||||
используемые в составе сборно-монолитного перекрытия. 2. h = 400 мм для всех марок плит.
видность конструкции по закладным элементам. Железобетонные конструкции подвалов по се
рии ИС-01-19: |
(разработаны в |
данной се |
|
стеновые панели |
|||
рии) — ребристые, |
ребрами наружу, |
номиналь |
|
ной шириной 1,5 м; |
высота ребер 500 мм; |
панели |
|
трех типоразмеров |
по длине — 4, 5,2 и |
6,65 м, |
|
что соответствует отметкам пола подвала (табл. 3.4);
плиты перекрытий ребристые, соответствуют по опалубочным размерам плитам серии ИИ24-1 (действовавшей в период разработки серии ИС-01-19) и запроектированы в зависимости от интенсивности нагрузок, действующих на пере крытие (табл. 3.5): при нагрузках 10...30 кПа ширина плиты 1,5 м; 10...25 кПа — полностью сохранена по серии ИИ24-1, 30 кПа усилены ар мированием и с устройством поверху монолитной железобетонной плиты толщиной 60 мм; при на грузках 40 и 50 кПа ширина плиты 750 мм, уси-
лены армированием, при нагрузке 50 кПа кроме того поверху плит предусматривается устройство' монолитной железобетонной плиты толщиной
60мм;
вслучаях, когда перекрытие усиливается по верху монолитной железобетонной плитой, оно рассматривается как сборно-монолитное; для обеспечения совместной работы элементов в нем на наружных гранях продольных ребер плит пре дусматриваются шпонки, в швы между плитами
закладываются арматурные каркасы; плиты с усиленным армированием разработаны в выпуске 2 серии ИС-01-19;
плиты приняты двух типоразмеров по длине — 5550 мм и 5050 мм (укороченные плиты в каркас ных многоэтажных зданиях устанавливаются у торцов и температурных швов);
колонны квадратного сечения (табл. 3 .6 ); ригели (табл. 3.7), устанавливаемые на колон
ну сверху, имеют консоль, на которую опираются плиты перекрытия.
Фундаменты в серии ИС-01-19 не разработаны. Предусматривается, что фундаменты проектиру ют при разработке проекта монолитными. Под стеновые панели они должны быть ленточными с продольным пазом для полки глубиной 1 0 0 мм и стаканами глубиной 700...950 мм для двух смеж ных продольных ребер панелей; под колонны —
обычные столбчатые |
фундаменты |
стаканного |
|||||
типа. |
|
|
|
|
|
|
|
Т а б л и ц а |
3.6. Номенклатура колонн |
||||||
Размеры. |
я |
|
то |
Расход |
я |
||
о |
|
я <о |
|
|
§ |
||
мм |
|
|
|
я |
|
U |
|
|
|
1 |
|
|
s |
о |
|
|
|
|
м Я |
я |
: |
||
Эскиз |
|
|
то |
я |
|||
|
Марка |
ны |
Нагруз перекр] кПа |
стали, |
Масса ны,т |
||
|
|
VD |
|||||
|
|
|
|
|
Я |
|
|
Н |
В |
|
|
|
о |
|
|
|
|
|
<и |
|
|
||
3400 400 К1-1 |
10. ..25 |
0,55 |
46,8 |
1,37 |
|||
3300 |
500 |
К2-1 |
30. ..50 |
0,83 |
160,2 |
2,08 |
|
4600 |
400 |
КЗ-1 |
10..,.25 |
0,74 |
118,4 |
1,85 |
|
4500 |
500 |
К4-1 |
30..,.50 |
1,13 |
221,8 |
2,83 |
|
5800 |
400 |
К5-1 |
10....25 |
0,93 |
.208,8 |
2,32 |
|
5700 |
500 |
К6-1 |
30.. .50 |
1,43 |
310,6 |
3,58 |
|
П р и м е ч а н и е . Колонны изготавливают из бетона класса В15
Конструкции подвалов допускают крепление к перекрытию подвесного транспорта и коммуни каций. Для крепления подвесного транспорта в швы между плитами перекрытия должны быть заложены Т-образные закладные изделия, пере дающие нагрузку на два смежных продольных ребра плит. Нагрузка от него должна быть при ведена к равномерно распределенной эквива лентной и вычтена из временной, действующей на перекрытие.
На внутренних стенах подвалов могут быть подвешены кабельные и трубные разводки. При этом нормативная сосредоточенная нагрузка от разводок на два смежных ребра стеновых панелей не должна превышать 5 кН (0,5 тс) при эксцентри ситете (расстоянии до внутренней грани стены) не более 2 0 0 мм.
Для крепления электрической разводки и тех |
при применении конструкций в агрессивной |
|
нологических коммуникаций к плитам перекры |
среде корректировать проектную документацию |
|
тия в продольных ребрах плит предусматривают |
в соответствии с требованиями СНиП 2.03.11-85. |
|
отверстия диаметром 35 мм. Максимальная на |
Серия |
112-80 разработана ЦНИИпромзданий |
грузка на одну точку (на одно отверстие) не выше |
для использования в цехах заводов черной ме |
|
3 кН и эта нагрузка должна учитываться в соста |
таллургии и других производствах, характери |
|
ве нагрузки на перекрытие. |
зуемых значительными нагрузками на перекры |
|
Узлы сопряжения элементов подвала решаются |
тия. Опалубочные размеры элементов перекрытия |
|
с помощью сварки и замоноличивания бетоном |
и колонн превышают размеры аналогичных эле |
|
класса В15 на мелком заполнителе (рис. 3.6). |
ментов каркасов зданий. Серия 112-80 не утверж |
|
|
дена Госстроем СССР как типовая и не включена |
|
|
в общесоюзные каталоги индустриальных изде |
|
Т а б л и ц а 3.7. |
лий, а только рекомендована для применения в |
|
необходимых случаях по согласованию с генпод |
||
Номенклатура ригелей |
рядной |
строительной организацией. |
перекрытий по серии |
Конструкции, разработанные в серии 112-80, |
|
ИС-01-19 |
рассчитаны на временные нагрузки на перекры |
|
тия 50... 100 кПа и предназначены для эксплуата ции в неагрессивной газовой среде.
|
è |
|
та |
Расход |
О) |
|
|
|
|
» |
|
|
|
||
|
и |
Нормативная |
н |
|
|
ь. |
|
|
ja |
|
|
|
|||
|
а |
длительная |
О |
|
« |
О. |
|
h, мм |
vo |
та |
|
||||
та |
нагрузка на |
|
» |
та |
|||
|
& |
перекрытие. |
о |
S |
Я |
а |
н |
|
о. |
О |
ч |
о |
|
||
|
! § |
кПа |
* |
н |
та |
S ч |
|
|
|
0 5 |
о |
||||
800 |
Б1-1 |
10 |
В25 |
1.9 |
350,1 |
4,75 |
|
Б 1-2 |
15 |
ВЗО |
383,1 |
||||
|
Б 1-3 |
20 |
ВЗО |
|
418,2 |
|
|
1000 |
Б2-1 |
25 |
В25 |
2.0 |
432.1 |
7 |
|
|
Б2-2 |
30 |
ВЗО |
|
509.2 |
|
|
1200 |
БЗ-1 |
40 |
ВЗО |
3,2 |
560,5 |
8 |
|
|
Б3-2 |
50 |
ВЗО |
|
643,7 |
|
|
П р и м е ч а н и е : 1. Ригели с дополнительным ин дексом «1» (например, Б1-1-1, Б2-2-1 и т. д.) отличаются наличием дополнительных закладных изделий и уста навливаются у торцов и температурных швов. 2. I = = 5950 мм для всех марок ригеля
Особое внимание должно быть обращено на тщательное замоноличивание по периметру под вала примыканий плит перекрытия к стеновым панелям, так как оно обеспечивает передачу верх ней горизонтальной реакции стеновых панелей на перекрытие.
Поскольку в ряде строительных организаций имеются формы для изготовления конструкций, предусмотренных серий ИС-01-19, возможно при менение ее в проектах по согласованию с генпод рядной строительной организацией; при этом необходимо:
выполнить поверочные расчеты конструкций по первой и второй группам предельных состояний в соответствии с требованиями СНиП 2.03.01-84; при использовании серийных конструкций
вопалубочных размерах серий ИИ24-1, КЭ-01-49,
внастоящее время аннулированных, заменять ссылки на них ссылками на соответствующие дей ствующие серии, в которых опалубочные размеры элементов сохранены такими же (например, пли ты по серии ИИ24-1 следует выполнять по серии 1-420.1);
материалы (бетон, сталь) и их характеристики указывать по действующим стандартам;
Рис. 3.6. Узлы сопряжения плит перекрытия подвала:
а — с продольной |
стеной; б — с |
ригелем и ригеля |
|
с колонной подвала; |
1 — вертикальная |
стеновая па |
|
нель; 2 — бетон замоноличивания |
класса В 15; .3, 8 — |
||
сварной шов соответственно 8 и |
10 мм; 4 — панель |
||
перекрытия; 5 — бетон класса |
В 15; |
6 —‘ ригель; |
|
'7 — колонна.
Грунтовые условия оговорены в части отсутст вия грунтовых вод. В зависимости от грунтовых условий реального сооружения должен быть вы полнен статический расчет и сделан подбор марок стеновых панелей в соответствии с приведенными ниже указаниями.
Размеры подвалов — расстояния между коор динатными осями — приняты в соответствии с табл. 3.1; при этом привязка внутренней грани стены к координатной оси составляет 375 мм. Вы сота подвалов от пола до низа плит перекрытия 3,6; 4,8; 6,0; 7,2 м. Длина подвалов не ограничи вается; расстояние между температурными шва ми — не более 120 м.
Внутренняя грань стеновых панелей по торцам подвальных помещений совмещается с коорди натной осью. В двух- и многопролетных подвалах у торцов и температурных швов устанавливают колонны с привязкой 750 мм к оси координат.