1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 10/10 10,00оценок: 12

Подпорная стенка. Выбор конструктива, расчет

Тема в разделе "Цокольные этажи, подвалы, подполья", создана пользователем Bulldog_Spike, 14.02.17.

  1. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    Подпорная стенка. Выбор конструктива, расчет
    Добрый день, уважаемые форумчане.
    Имея надобность рассчитать (и потом построить разумеется) подпорную стену, стал искать информацию, однако наш форум содержит крайне немногословен по этому поводу. Несколько месяцев безуспешных попыток разобраться в вопросе малой кровью показали несостоятельность такого подхода. Определенный толчок движению дала интернет-страника http://ppeterr.narod.ru/podpor.html
    Собственно в части предварительного ознакомления с вопросом строительства подпорных стенок - могу подытожить:
    Действительно, как многие успели убедиться, информация для самостоятельного изучения - разделена на два направленя. Первое направление - это сайты садово-огородной тематики и ландшафтного дизайна. Основные максимы там такие:
    1. Для высоты стены менее 1м-1,5м стенку достаточно заглубить её на 1/3 высоты.
    2. Ширина подошвы должна быть 1/2 от общей высоты стены.
    3. Стены высотой более 1м-1,5м можно делать только после расчётов специалистов.

    Однако такой упрощенный подход конечно вызывал недоверие. Плюс заглубление стенки рекомендуется делать менее глубины промерзания грунта, без ссылок на какие-либо устраняющие пучение мероприятия.
    Второе направление - это нормативные документы, учебники для строительных институтов. Однако, как верно отметил @al185 - все конечно должны читать СНИПы. Только при этом после первого прочтения никто ничего не поймет. :)] И после второго прочтения не поймет. Словом обычному обывателю потребуется немало времени.
    Я временем сейчас обладаю, потому расскажу вам как все это происходило.
     
    Последнее редактирование: 14.02.17
  2. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    Начну таким образом со списка литературы, который мной использовался. Абсолютно вся информация взята из:
    1. Справочное пособие к СНиП СНиП 2.09.03-85 "Проектирование подпорных стен и стен подвалов", Москва, 1990
    2. Г. К. Клейн "Расчёт подпорных стен", Высшая школа, 1964
    Еще прочитал ВСН 167-70 ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОДПОРНЫХ СТЕН ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА, однако считаю что без ВСН 167-70 можно обойтись (и для общего понимания вопроса, и для дальнейших расчетов).
    Присматриваясь к видам подпорных стен, я постепенно стал обдумывать конструктив стены. Все сложные в плане изготовления, расчетов виды стен - постепенно мною таким образом были вычеркнуты. Все контрфорсные, имеющие анкерные связи, уступы, с противодействием сдвигу за счет защемления, свайные и иные варианты (под часть из которых сложно было разобраться даже в методике расчетов) были таким образом мною отброшены.
    осталось всего три вида подпорных стен в части конструктива:
    1. массивные
    2. полумассивные (облегченные)
    3. уголковые консольные.
    Если принять, что все обозначенные подпорные стены потребуют (сильно огрубленно) примерно одного объема опалубки и одинакового объема выемки грунта, мы увидим два абсолютно антагонистичных подхода к делу:
    У массивных минус - большой объем бетона, плюс - отсутствие армирования, низкие требования к качеству укладки бетона.
    У уголковых консольных стен минус - необходимость армирования, высокие требования к качеству армирования и укладки бетона, плюс - малый объем бетона.
    Разумеется, как любой разумный неофит, я выбрал посерединке. Вовремя подвернувшаяся под руку СЕРИЯ 3.503.1-67 на странице 12 показала мне мою мечту - монолитные бетонные стены, тип VI (облегченные), низовая подпорная стена.
    Действительно, это было то, что мне и было надо. Полумассивная стена, в которой одновременно работают вес стены и вес грунта, расположенного на полке стены, весьма скромное армирование. Оставалось только выполнить интерполяцию переменных размеров, указанных в серии, применительно к моей разнице высотных отметок, и успокоиться. Что я и сделал не откладывая дело в долгий ящик. :hello:
     

    Вложения:

    • 31.png
    • 32.png
    • 33.png
    • 34.png
    • 35.png
    Последнее редактирование: 14.02.17
  3. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    Таким образом, у меня появился первый (лидерный) вариант подпорной стенки. В принципе все было хорошо, красивые такие сечения и все такое, площади сечения по моему внутреннему убеждению подходили под условия (площадь сечения 0,77 и 0,80 кв. метров соответственно из-за незначительно изменения условий работы стенки), однако заело меня, понимаете ли... решил я всеже это дело обсчитать по тому самому СНиП 2.09.03-85. тем более Клейна к тому времени уже дочитал. И понеслось...
    Что последует дальше - это не результат работы обученного специалиста, и если разбирающийся человек меня поправит, то я буду крайне признателен.
     

    Вложения:

    • 36.png
  4. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    Результат дальнейших расчетов в приложенном файле word. На сайте не могу привести расчеты, т. к. греческий алфавит не получается вставить.
    Результат следующий: при расчете согласно СНиП 2.09.03-85 варианта, предложенного в СЕРИИ 3.503.1-67 (с учетом интерполяции) запас получился почти в 2 раза, при следующих допущениях:
    1. Вес грунта на уступах стены в части расчета веса стены - не учитывается (принебрег, не так уж там и много грунта на площадке 250 мм.)
    2. ветровая нагрузка - не учитывалась (не знаю, как считать)
    3. Норматив по глубине промерзания - учитывался не в полной мере (объем работы и материалов слишком большой получается).
    если кто-нибудь проверит расчеты по диагонали хотя бы, я был бы крайне признателен. Думаю, форумчанам также это будет в определенной степени полезно.
    И хотелось бы получить совета, что делать с глубиной промерзания, и какой размер стены подрезать (двукратный запас вроде как слишком много).
    :hello:
     

    Вложения:

  5. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    Вопрос конечно не самый ходовой, однако ведь в Подмосковье и Ленинградской области не так уж и мало возвышенностей, побуждающих двигаться в данном направлении. Неужели форуму не по силам решить стол малую задачу - обсчитать простейшую конструкцию, получить:
    а) типовое
    б) рассчитанное
    в) востребованное в частной застройке, т. е. при весьма скромных величинах подпора -
    решение?
     
    Последнее редактирование модератором: 15.02.17
  6. Ejen Ejenov
    Регистрация:
    11.04.14
    Сообщения:
    119
    Благодарности:
    139

    Ejen Ejenov

    Живу здесь

    Ejen Ejenov

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.04.14
    Сообщения:
    119
    Благодарности:
    139
    Адрес:
    Тюмень
    Мудрёно. а по проще бы как нибудь?
    типа обьем песко гравийного грунта за стеной такой то (или высота) - сила такая то.
    сооружение на этом грунте столько тонн - плюс еще такая то сила на квадратный метр стены.

    у меня первая весна будет. как стоим. снега - до черта.
    нивелир на готове - поползет-не поползет. ;)

    вес одного погонного метра стены - 2,6-2,8 тонны
    площадь плиты фундамента 93,7 м2
    чтобы сдвинуть габионную стену вес сарая должен быть больше 240 тонн
    не считая грунта.
    не считая сил трения.
    и так далее
    я так думаю.)
     

    Вложения:

    • 2016-10-24-427.jpg
    Последнее редактирование: 15.02.17
  7. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    @Ejen Ejenov, Я озвучил, чего хотелось бы иметь в результате:
    1. типовое решение (чтобы им могли воспользоваться другие форумчане - традиции форума и пример его патриархов велят так поступать)
    2. Рассчитанное решение, т. е. обсчитанное по СНИПам.
    3. Дешевое решение.
    Габионы обсуждаются широко на форуме, однако его финансовая оптимальность - для меня не очевидна скажем.
    В расчетах есть все цифры, если я нигде не ошибся - то высчитанные по указанному СНИПу.
    Сдвигающая сила у меня получилась Fsa= 9,24 кН/м (0,92 Т/м) при высоте подпора грунта 1,2 метра.
    Кстати - у Клейна есть пример сильно упрощенного расчета по теории Соколовского. Прорешав пример из учебника Клейна, я получил 1,09 Т/м.
     
    Последнее редактирование: 15.02.17
  8. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    Вот этот расчет:

    Определение активного давления грунта на 1 пог. метр стены по теории Соколовского:

    Высота стены h = 1,2 м.

    Угол наклона стены к вертикали α= 12°

    Объемный вес грунта g = 1,8 Т/м3

    Угол внутреннего трения j = 35,6°

    Угол трения грунта о стену j0 = j/2 = 17,8°

    Поверхность грунта условно принята - горизонтальная

    По графику (Клейн, рис. 24) находим:

    έ x = 0,33

    έ z = 0,25

    Горизонтальная и вертикальная составляющие интенсивности активного давления на глубине h = 1.2 м. определяются по формулам:

    σ x = gh έx= 1,8*1,2*0,33 = 0,71 Т/м2

    σ z = gh έz= 1,8*1,2*0,25 = 0,54 Т/м2

    Чтобы отнести интенсивности давлений к вертикальной проекции стены, нужно разделить эти результаты на cosα = cos10° = 0,98; тогда получим:

    qx = σx / cosα = 0,71 / 0,98 = 0,72 Т/м2

    qz = σz / cosα = 0,54 / 0,98 = 0,55 Т/м2

    Полная интенсивность давления у низа стены будет равна

    upload_2017-2-15_11-9-11.png Т/м2

    Равнодействующая активного давления грунта на стену:

    Qx = qxh / 2 = 0,72*1,2 = 0,86 Т/м

    Qz = qzh / 2 = 0,55*1,2 = 0,66 Т/м

    Q = q h = 0,91*1,2 = 1,09 Т/м
     
    Последнее редактирование: 15.02.17
  9. Ejen Ejenov
    Регистрация:
    11.04.14
    Сообщения:
    119
    Благодарности:
    139

    Ejen Ejenov

    Живу здесь

    Ejen Ejenov

    Живу здесь

    Регистрация:
    11.04.14
    Сообщения:
    119
    Благодарности:
    139
    Адрес:
    Тюмень
    Я еще чуть-чуть по своему - по рабоче кретьянски -
    для железобетонной стены одна тонна на метр - детские нагрузки.
    для такой стены мне кажется главная задача - гарантированно отвести воду из-за неё..
    чтобы морозное пучение её не гнуло.
    это с моей колокольни (не считая ничего.)

    а задачка у вас благородная. я искренне желаю вам успешного её решения.
    честно
     
  10. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    @Ejen Ejenov, по рабоче-крестьянски - мне нравится. Однако есть отрезвляющие условия. У меня длина стены 55 погонных метров. Я простой человек, сумма на строительство такой стены - для меня лично ЗНАЧИТЕЛЬНА. Потому мне хотелось бы надежное решение. Может сначала переплатить, зато потом съекономить.
    Ну и такая штука - считаю полезным своими ручками посчитать такой простой случай. Хоть общее понимание будет потом, когда по серьезным делам буду к спецам уже обращаться. :|:
     
    Последнее редактирование: 15.02.17
  11. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    Повествуя дальше, и просмотрев свои расчеты, я вот что увидел:

    Расчеты по теории Соколовского (Г. К. Клейн «Расчёт подпорных стен», стр. 38), дают отличающееся от высчитанного по СНиП 2.09.03-85 значение. Без учета нагрузки, расположенной на поверхности призмы обрушения, сдвигающая сила получилась:
    Q = 0,67 Т/м - по СНиП 2.09.03-85
    Q = 1,09 Т/м - по методике, приведенной в «Г. К. Клейн «Расчёт подпорных стен».
    То есть почти вдвое. Моих знаний не достаточно для анализа этого расхождения (а может я что-то не правильно посчитал). Буду таким образом признателен по прежнему за подсказки. Выложу файл word с текущими расчетами.
    И для помощи любопытным и ищущим - некий файл excel с расчетом подпорных стен по ВСН 167-70 либо по СНиП 2.05.03-84 Мосты и трубы. расчет excel не мой, был найден уж не помню где. Защищать его не готов - хотя ВСЕ ФОРМУЛЫ там открыты и любой интересующийся может их проверить - снова моих знаний для этой работы не хватает. :hello:
     

    Вложения:

  12. AndreyPo
    Регистрация:
    14.05.12
    Сообщения:
    787
    Благодарности:
    972

    AndreyPo

    Живу здесь

    AndreyPo

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.05.12
    Сообщения:
    787
    Благодарности:
    972
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    Теория - это, конечно, здорово, но...
    Вы не написали, а что у Вас там с рельефом-то? Вы же подпорную стенку не от хорошей жизни строите. Может быть склон какой? Если склон, то что за грунты, что с УГВ, если опасность оползней?

    Мне тоже предстоит строительство подпорной стены, правда, покороче и повыше:) Уклон градуса 4. Изначально планировали ставить на сваи (это у меня больная тема). После консультаций с гидрогеологом от свай отказались - исключили опасность оползня. Но расчёты там всё равно нешуточные. Я к специалисту обратился, чего и Вам настоятельно рекомендую. На фоне стоимости строительства услуги специалиста просто утонут.
     
  13. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    @AndreyPo,так в файле word все указано. На схемке указан уклон внизу подпорной стенки - 7 градусов 58 минут. Это природный уклон. Вверху - уклон засыпки - 3 градуса 9 минут. Это планировочный уклон. Разница в 4 градуса 49 минут - это как раз подсыпка и есть.
    По грунту данные тоже указаны:

    Материковый грунт - суглинок (принятые значения):
    ώр = 14% (влажность на границе раскатывания)
    е = 0,55 (коэффициент пористости)
    ώ = 20% (природная влажность)
    gn = 20 кН/м3 (2 тс/м3) (Нормативное значение удельного веса грунта)
    jn = 23° (природная влажность)
    cn = 21 кПа (0,21 кГс/см2) (Нормативное значение удельного сцепления грунта)
    Е= 21 Мпа (210 кГс/см2) (модуль деформации грунта)

    Что еще добавить... если вкратце - то купил нивелир, промерял все высоты, сделал вертикальную планировку, в скетапе и компасе начертил все - и определился с высотой подпорной стены. Но вся эта лирика на расчеты не влияет. Что влияет (и даже сверх этого) у меня в разделе "исходные данные" вложенного ранее файла word.
    Сваи - а вы сваи как считали? То есть предмет разговора в расчетах показан: есть сдвигающая сила, ее расчет подробно изложен, что откуда взялось видно. Есть удерживающая сила. Вы откуда ни возьмись считаете, что:
    а) защемленные сваи только за счет своего защемления
    б) работающие на изгиб, но без расчета армирования
    помогут? :aga:
    Почему на данном этапе я не стал обращаться к специалисту - я написал. Вопрос считаю простой, хочу сам с ним разобраться, и приглашаю к обсуждению форумчан. С более сложными вопросами - конечно буду обращаться.
    Кстати - во втором сообщении данной темы есть уже рассчитанные стенки. Чем не устраивают? Целый институт при СССР посчитал типовую серию подпорных стен, предназначенную для всего народного советского хозяйства - всяко лучше отдельных проектировщиков. :hello:
     
    Последнее редактирование: 15.02.17
  14. Bulldog_Spike
    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Bulldog_Spike

    Живу здесь

    Регистрация:
    01.06.15
    Сообщения:
    508
    Благодарности:
    375
    Адрес:
    Москва
    @AndreyPo, все нешуточные расчеты - у меня вылились в 6 страниц которые в файле word. Это... сначала больно, а потом привыкаешь. Так же и тут - под конец уже бодренько считалось.
     
  15. AndreyPo
    Регистрация:
    14.05.12
    Сообщения:
    787
    Благодарности:
    972

    AndreyPo

    Живу здесь

    AndreyPo

    Живу здесь

    Регистрация:
    14.05.12
    Сообщения:
    787
    Благодарности:
    972
    Адрес:
    Санкт-Петербург
    У Вас этот грунт на всю глубину до центра земли? И с водой на склоне проблем нет?

    Мне сваи считал специалист, а бил копр. Гладко было на бумаге, да на поле том овраги. Если кратко, то я влез во всё дерьмо, в которое мог влезть.

    8 градусов - это много. Меня с 4 градусами конструктор к специалисту послал для определения опасности оползня. Вы поставите стенку и нагрузите склон. А кто Вам дал гарантию, что вся эта хрень не поползёт вниз вместе со стенкой? Я, конечно, не специалист, но 55 метров это не шутки, да там такие продольные моменты могут возникнуть, что Вам и не снились.