Нагрузки

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

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

3.1. Определение N₁.

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

рис. 3

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

постоянная:

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

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

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

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

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

b_c h³_c l_b 0,4 0,6³ 9

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

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

Аналогично, для схемы загружения первого и третьего пролетов временной нагрузкой

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

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

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

Искомое значение М₂₁:

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

откуда

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

Эксцентриситет нагрузки N₁ относительно оси стены подвала:

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

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

3.2. Определение N₂

Вес кирпичной кладки стен в пределах одного шага колонн:

N_w =(δ_w.i + δ_w.l)S_w γ_w γ_f γ_n =(0,38+0,12)114 18 1,1 0,95 = 1072 кН.

Примечание. Здесь и далее γ_f – коэффициент надежности по нагрузке; принимается равным используемым в данном примере значениям.

Вес утеплителя стены: N_t =δ_w.t S_w γ_t γ_f γ_n =0,1 114 1 0,95 =11,91 кН.

Вес парапета: N_p =S_p δ_p γ_w γ_f γ_n =7.2 0.25 18 0,95 =33.8 кН.

Вес заполнителя оконных проемов: N_win =S_win g_win γ_f γ_n =64.8 0.6 1.1 0,95 =40.6кН.

Вес монолитного участка стены подвала:

N_f.m =h_m δ_w a γ_rc γ_f γ_n =0.6 0.6 6 0,95 =60.2 кН.

Вес сборного участка стены подвала, расположенного выше опирания ригеля:

N_f.ass = (h_cov - h_m)h a γ_b γ_f γ_n =(1.3-0.6) 0.5 6 0,95 =52.7 кН.

Определяем N_cov.m – нагрузку на наружную стену от ригеля междуэтажного перекрытия промежуточного этажа. Нагрузки на ригель те же, что и на ригель подвального перекрытия: g = 26,7 кН/м; v = 102,6 кН; q = 129,3 кН/м. Отношение жесткостей:

К = b_b h³_bh_st = 0,3 0,8³ 6 = 1,185.

b_c h³_c l_b 0,4 0,6³ 9

Выбираем из табл. 1 прил. 11 (учебника В.Н. Байкова) значение коэффициента α:

К = 1,185; К₁ = 1; К₂ = 2; α ₁ = -0,118; α ₂ = -0,114;

α = α ₁ +[(α ₂ – α ₁)(К - К₁)/ (К₂ - К₁) ]= -0,118 + [-0,114-(-0,118)](1,185-1)/(2-1)= -0,1173.

То же по коэффициенту β:

К = 1,185; К₁ = 1; К₂ = 2; β₁ = -0,103; β₂ = -0,091;

β = β₁ +[(β₂ – β₁)(К - К₁)/ (К₂ - К₁)] = -0,103 + [-0,091-(-0,103)](1,185-1)/(2-1)= -0,1008.

Опорный момент на опоре 2 слева:

М₂₁ = (α*g + β* v) l_b² = [-0,1173 +(-0,1008) 102,6] 9² = -1091 кНм.

Нагрузка на стену: N_cov.m = M₂₁/l_b + ql_b /2 = -1091/9 + 129,3 9/2 =461 кН.

Аналогично определим нагрузку от ригеля верхнего этажа N_cov.u:

g = γ_n [(γ_f g _p.cov + γ_f γ_{t. cov} δ_t.cov)a + γ_f γ_rc b_b h_b ] =

=0,95[(1,1 + 1,3 5 0,2) 6 + 1,1 25 0,3 0,8] = 29,4 кН/м,

где g _p.cov =2,5 кН/м² – на 1м² панели перекрытия (для всех вариантов).

v = γ_n γ_f μ S₀ a =0.95 1.4 1.5 6 = 11.97 кН/м,

q =g + v = 29.4 + 11.97 = 41.4 кН/м.

К = 2 b_b h³_bh_st = 2 0,3 0,8³ 6 = 2,370.

b_c h³_c l_b 0,4 0,6³ 9

К = 2,370; К₁ = 2; К₂ = 3; α ₁ = -0,1148; α ₂ = -0,111;

α = α ₁ +(α ₂ – α ₁)(К - К₁)/ (К₂ - К₁) = -0,114 + [-0,111-(-0,114)](2,370-2)/(3-2)= -0,1129.

То же по коэффициенту β:

К = 2,370; К₁ = 2; К₂ = 3; β₁ = -0, 091; β₂ = -0,083;

β = β₁ +(β₂ – β₁)(К - К₁)/ (К₂ - К₁) = -0,091 + [-0,083-(-0,091)](2,370-2)/(3-2)= -0,0880.

Опорный момент на опоре 2 слева:

М₂₁ = (α*g + β* v) l_b² = [-0,1129 +(-0,0880) 11,97] 9² = -354 кНм.

N_cov.u = M₂₁/l_b + ql_b /2 = -354/9 + 41,4 9/2 =147 кН.

Суммарная нагрузка от наружной стены на 1м подпорной стены:

N₂ = (N_w +N_t +N_p +N_win +N_fm +N_f.ass + N_cov.m (n_st – 1) +N_cov.u)/a =

= (1072+11,91 + 33,8+40,6 +60,2 +52,7 +461(5 – 1) + 147) / 6 = 544 кН.

Эксцентриситет N₂ относительно оси стены подвала равен нулю.

Дата добавления: 2015-08-13