Sd-zebra.ru

Строительный журнал
46 просмотров
Рейтинг статьи
1 звезда2 звезды3 звезды4 звезды5 звезд
Загрузка...

Боковое давление грунта на стены подвала

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.

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.

Боковое давление грунта на стены подвала

Нормативная и справочная литература:

[1] СП 20.13330.2011, п.9.17-9.23 (НИИОСП)
[2] ВСН 136-78, прил. 11 (МинТрансСтрой)
[3] СП 43.13330.2012, прил.В (ЦНИИПромзданий)
[4] Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов (ЦНИИПромзданий, НИИОСП) 84 г.
[5] Основания, фундаменты и подземные сооружения (Справочник проектировщика), глава 7 (Снарский, НИИОСП) 85 г.
[6] СП 101.13330.2012 прил.М (Гидропроект, Гипроречтранс)

В общем, просмотрел указанную литературу (кроме СП101) на предмет поиска примера где были бы учтены сцепление и нагрузка на поверхность. Такие примеры нашлись в «Руководстве» [4]:
— пример 7 (массивная стена подвала) — в примере давление сцепления превышает давление от нагрузки, этим пример интересен в первую очередь;
— пример 8 (тонкостенная стена подвала) — в примере давление сцепления меньше давления от нагрузки;

Если смотреть на то, как изображаются эпюры (в аспекте разделения эпюры на две части), то мне примеры из руководства не нравятся т.к. считаю более корректным изображение, когда ближе к стенке изображается давление от веса грунта, а поверх его давление от нагрузки (как в СП43 рис. В.1.г). Такое расположение ближе к реальности, поскольку давление от веса грунта имеется всегда, а давление от нагрузки появляется впоследствии и добавляется к нагрузке от веса грунта.

Читать еще:  Как самостоятельно выровнять стены под обои

Здешний расчет с данными примера 7 (результат сходится): http://webcad.pro/tmp/podpor_564359398.pdf

Здешний расчет с данными примера 8 (в целом сходится, но в примере имеется ошибка на стр.93: ошибочно использовано k=1.35, а должно быть 1.42): http://webcad.pro/tmp/podpor_975027552.pdf

Финт с «натягиванием точки» в явном виде нигде кроме СП43 не используется (если только косвенно — путем неучета сцепления, в подобном случае влияние еще более значимо, поскольку прибавка давления возникает не только в верхней и средней частях эпюры, а по всей ее высоте). Однако, в связи с тем, что в СП43 такой прецедент имеется, можно его учесть как отдельную опцию, но возникает вопрос как в этом случае разделять эпюру на две части? Если обратиться к рисунку из предыдущего сообщения, вопрос будет звучать следующим образом. К какой из эпюр прибавлять синюю добавку: к желтой или пурпурной? Или как-то делить ее между ними?

В целом вывод таков, что текущий вариант в рамках принятых предпосылок и допущений корректен и при необходимости может быть дополнен возможностью учета особенностей указанных в СП43. Возможно, следует переработать формулы, таким образом, что бы явным образом показывать «давление сцепления» и изобразить его на эпюрах.

#11 2018-12-29 20:20:46

Re: [НиВ] Расчет бокового давления грунта

Отмечу еще один источник:

[7] Расчет подпорных стенок. 1964г. (Клейн)

В данном издании подробно освещены различные вопросы из области расчета подпорных стен и определения бокового давления. По части учета сцепления имеется параграф 23 «Учет сцепления в грунте» содержащий пример 11. Характер соответствующих эпюр — треугольные с наличием вертикального откоса без давления. Однако результаты из примера 11 не сходятся со здешним расчетом поскольку автор производит расчет по более точной и сложной методике, которая дает пониженные значения бокового давления по сравнению с методикой использованной в здешних расчетах (СП22).

#12 2018-12-30 16:52:17

Re: [НиВ] Расчет бокового давления грунта

Здравствуйте!
Картинка почему-то отображается не корректно https://yadi.sk/d/XyyBp3QPNhs0Tg

#13 2018-12-30 19:46:04

Re: [НиВ] Расчет бокового давления грунта

Добрый день. Все нормально — это такая картинка)) Расчет в процессе изготовления.

#14 2018-12-31 12:22:49

Re: [НиВ] Расчет бокового давления грунта

Обнаружил, что в Справочнике проектировщика [5] имеется пример 6.3 аналогичный примеру 7 из Руководства [4].

#15 2019-01-03 00:39:29

Re: [НиВ] Расчет бокового давления грунта

Что касается коэффициентов надежности по нагрузке ситуация выглядит немного противоречиво.

С одной стороны п.9.19 СП22 предписывает:

9.19 При определении величин бокового давления грунта на ограждения котлованов и конструкции подземных частей сооружений для выполнения расчетов по первой группе предельных состояний следует использовать значения прочностных характеристик грунтов $phi_I$, $c_I$ (либо $c_$), а для выполнения расчетов по второй группе предельных состояний — $phi_$, $c_$ (либо $c_$). В обоих случаях коэффициент надежности по нагрузке для удельного веса грунта должен приниматься $gamma_=1.0$.

С другой, в руководстве [4] повсеместно используется коэффициент надежности по нагрузке для собственного веса грунта равный 1.1 и соответствующий коэффициент для нагрузки на поверхности равный 1.2.

В общем сделал возможность учета двумя коэффициентами подобно подходу использованному в руководстве [4]. При этом значение объемного веса и нагрузки умножаются на соответствующие коэффициенты сразу в исходных данных и в дальнейших выкладках используются уже «расчетные» значения. На первый взгляд все должно быть корректным, если ошибаюсь — поправьте.

#16 2019-01-09 11:40:27

Re: [НиВ] Расчет бокового давления грунта

Сколько много информации здесь появилось за время праздников)
по поводу эпюр: базовая формула давления грунта — Ϭ=Ка*(ɣ*z+q)-2*c*√Ка. Предлагаю разбить её на три составляющие: Ϭ=Ка*ɣ*z + Ка*q — 2*c*√Ка. Рисовать также три эпюры Pɣ, Pq, -Pс и четвертую — суммарную. Нажав на кнопочку «сооружение промышленных предприятий» в исходных данных, к суммарной эпюре добавлялся бы финт с наращиванием эпюры. Только страшно представить как это сделать технически..
по поводу коэффициентов: думаю возможность введение коэффициентов больше 1 — это хорошо (мы обычно берем 1,15; СП43 по п.В.20 рекомендует брать его по СП20 и СП35). Вот только немного непривычно выглядит умножение на этот коэффициент в исходных данных. Мне кажется правильнее умножать на него в самих формулах (ведь это коэффициент надежности по нагрузке, а не по объемному весу грунта).
А формулу для определения вертикального откоса hс вы сами вывели?

Last edited by Dizel (2019-01-09 11:42:56)

#17 2019-01-11 23:40:12

Re: [НиВ] Расчет бокового давления грунта

>Dizel
Извиняюсь за запоздалый ответ, напряженные послепраздничные дни.

Про разбивку на три эпюры и четвертую суммарную, вообще говоря, не согласен, поскольку идея разбивки эпюр была в том, что бы можно было использовать по отдельности давление от веса грунта и давление от нагрузки. А когда мы рисуем три эпюры (и четвертую сумму) у нас нет по отдельности этих двух компонентов. Поэтому я сам с собою рассуждал так: если за основу вычисления напряжений принять формулу с тремя компонентами (кстати, так сделано и в руководстве [4] и в справочнике [5]), то изображать это целесообразно одной суммарной эпюрой где было бы видно как произошло геометрическое суммирование (т.е. как на рисунке Г из СП43), а рядом две(!) эпюры от собств. веса и нагрузки.

Про возможность учета финта (СП43) как опции расчета уже писал и там же задавался вопросом как делить полученную эпюру на две части? Первое, что приходит в голову — это проводить линию параллельную новой суммарной огибающей — см. рис. Впрочем результат выглядит все равно оригинально.

Про коэффициенты: согласен, что лучше прописать все коэффициенты в формулы, но пока идет «брожение» делать этого не хочу, пусть побудет пока так. Моя реплика, про «корректность» имела ввиду корректный окончательный результат, а не ситуацию в целом. А как вы относитесь с процитированному п.9.19 из СП22? Вроде бы ясно сказано — упомянуты ограждения котлованов и подземные части сооружений — остаются подпорные стенки к которым это не относится.

Формула для определения величины вертикального откоса есть в литературе, но и вывести ее проще простого (хотя бы для самопроверки) — вместо сигмы в формуле из СП подставляется ноль, а на место z ставится h_c

В целом пока резюме таково, что предлагаемый подход (деление эпюры на части и формулы из трех компонентов) предполагает практически полную переделку того, что имеется сейчас. В целом соглашаясь, что такая переделка улучшит расчет, тем не менее пока браться за нее не хочу, ибо свободного времени не в избытке. Поэтому, думаю для начала закрыть все оставшиеся вопросы, что бы можно было расчетом пользоваться, а лоск наводить уже следующим этапом.

Стало быть, надо разобраться с вопросами: 1) о вертикальной составляющей при наличии трения или наклона стенки; 2) о направлении равнодействующей давления в случае давления покоя при наличии наклона поверхности (как к этому относиться).

Механика грунтов / УМК по механике грунтов / Лекция 11 Опререленные давлния грунта на подпорные сооружения

ЛЕКЦИЯ 11. ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА НА ПОДПОРНЫЕ СООРУЖЕНИЯ

∙ Общие положения теории предельного равновесия .

∙ Уравнение предельного равновесия в точке Мора — Кулона .

11.1. Назначение и область применения подпорных сооружений

11.1.1. Типы подпорных сооружений

Подпорные сооружения представляют собой различного рода подземные конструкции или конструкций совмещенных с грунтовой средой , обеспечивающие устойчивость сооружений при действии на них горизонтального давления грунта ( напора ).

К подпорным сооружениям относятся :

∙ Стены подвалов и подземные сооружения ;

Подпорная стена — стена различного конструктивного

исполнения , предназначенная для восприятия напора от бокового давления

грунта с пригружающими его поверхность транспортными средствами или складируемыми материалами , рис .11.1.( а );

Стены подвалов и подземные сооружения — обращенные в

сторону грунтовой засыпки подземные конструкции зданий и сооружений , воспринимающие помимо горизонтального напора грунта

еще и вертикальные усилия от веса вышележащих надземных конструкций и перекрытия над подвалом , рис .11.1.( б , в );

Шпунтованное ограждение – временное сооружение ,

предназначенное для обеспечения безопасного проведения земляных работ при вскрытии котлованов , траншей и т . п .

∙ Расчет и проектирование подпорных сооружений начинаются с определения величины горизонтального давления ( напоров ) грунта , определяемого в общем случае по теории предельного равновесия .

Рис .11.1. Примеры сооружений испытывающих давление грунта : а ) – подпорные стенки ; б ) – стены подвалов ;

в ) – заглубленные сооружения ; г )– шпунтованное ограждение

Подпорные стены испытывают наибольшее горизонтальное давление со стороны грунта и нахождения в более неблагоприятных условиях . В дальнейшем в качестве подпорных сооружений будем рассматривать только подпорные стены .

11.1.2. Типы подпорных стен

Подпорные стены устанавливают в местах возможного обрушения откосов . Наиболее часто подпорные стены применяются :

∙ при обустройстве набережных береговых зон рек , морей , озер ;

∙ при устройстве насыпей дорог в стесненных условиях ( по склонам гор , в черте города и т . п .);

∙ при строительстве зданий и сооружений вблизи откосов ;

В зависимости конструктивного решения подпорные стены бывают :

∙ Массивные , рис .11.3;

∙ Тонкостенные уголкового типа , рис .11.4;

∙ Заанкеренные подпорные стены , рис .11.5.

Заанкеренные подпорные стены применяются главным образом , в качестве ограждения глубоких котлованов . Их выполняют совместно с грунтовыми анкерами , особенности расчета и проектирования которыхбудут рассмотрены в курсе “ Основания и фундаменты ”.

Читать еще:  После шпаклевки стен что делать дальше

Рис .11.3. Типы массивных подпорных стен : а ) — с двумя вертикальными ; б ) — с вертикальной лицевой и наклонной тыльной ; в ) — с наклонной лицевой и вертикальной тыльной ; г ) — с наклоном обеих ( лицевой и тыльной ) в сторону

Рис .11.4. Тонкостенные подпорные стены углового типа а ) – консольные ; б ) – с анкерными тягами ; в ) – контрфорсные

Рис .11.5. Заанкеренные подпорные и шпунтовые стены а ), б ) — шпунтовые , свайные или траншейные заанкеренные ; в ) — многорядные

свайные заанкеренные ; г ) — в виде козловых свайных систем

В данной лекции представлены методы определения давления грунта на подпорные стены . Принципы расчета , сформулированные для подпорных стен , справедливы и для всех других подпорных сооружений .

11.1.3. Понятие активного и пассивного давления

Рассмотрим подпорную стену массивного типа , рис .11.6. Очевидно ,

что данное сооружение будет испытывать максимальное давление напора лишь в том случае , когда напряженно — деформируемое состояние грунтового массива будет соответствовать предельному . При этом

смещение подпорного сооружения от рассматриваемого массива грунта непременно приведет к обрушению откоса , а при смещении в сторону рассматриваемого массива к образованию выпора .

В первом случае давление грунта на подпорное сооружение называется — активным . Во втором — пассивным .

Активное давление – это боковое давление со стороны грунта, находящегося в предельном напряженном состоянии, в направлении смещения конструкци рис.11.6-а.

Пассивное давление – это боковое давление со стороны грунта, находящегося в предельном напряженном состоянии, в направлении противоположном смещению конструкции, рис.11.6-б

Таким образом , активное давление по отношению к сооружению всегда является активной силой , а пассивное – реактивной .

Рис .11.6. К вопросу об активном и пассивном давлении грунта

Отметим , что пассивное давление σ р значительно больше активного σ а , однако оно развивается при перемещениях в сторону грунта значительно больших чем при развитии активного давления , рис .11.7

Рис .11.7. График изменения давления грунта при изменении

направления смещения подпорной стенки

Величина σ 0 ( рис .11.7) называется давлением покоя и соответствует давлению грунта , находящегося в предельном состоянии на подпорную стену при нулевых перемещениях последней .

Значения активного и пассивного давления могут быть определены методами теории предельного равновесия при совместном рассмотрении дифференциальных уравнений равновесия и уравнения прочности Мора — Кулона ( см . лекция 9) с учетом соответствующих граничных условий . В

данной постановке задача решается только численными методами с применением современной вычислительной техники

11.2. Определение давления грунта на подпорные стены инженерными методами

11.2.1. Основные допущения

При определенных допущениях давление грунта на подпорные сооружения можно определить с использованием различного рода приближенных методов , позволяющих получить решения в аналитическом виде с достаточной для практических целей точностью .

Основные допущения инженерных методов :

1. Грунт обратной засыпки находится в условиях предельного напряженного состояния ;

Как убрать давление грунта на стену подвала?

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.

  • Технические характеристики материалов при строительстве стен фундамента
  • Бетон
  • Кирпич
  • Камни
  • Железобетонные пластины
  • Особенности укладки фундаментных стен для устойчивости при давлении грунта
  • Расчет стен подвала при боковом давлении грунта

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.

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.

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.

Читать еще:  Как оторвать старые обои от стены

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.

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.

голоса
Рейтинг статьи
Ссылка на основную публикацию
ВсеИнструменты
Adblock
detector