Железобетон

ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ

Железобетонные подпорные стены в сравнении с ка­менными и бетонными значительно экономичнее. Их при­меняют преимущественно сборными. Различают подпор­ные стены уголковые, с контрфорсами, анкерные (рис. XVI.38).

Рис. XVI.38. Конструктивные схемы сборных подпорных стен

О — 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 плнта; 6 — опоры рамы;

7 — рамы; 8 — анкерная балка

Уголковые стены применяют, когда полная высота подпорной стены не превышает 4,5 м. При большей высо­те экономичнее стены с контрфорсами или анкерные. Уголковые подпорные стены могут изготовляться в виде единых блоков длиной 2—3 м (рис. XVI.38,а). Разрабо­таны типовые конструкции сборных уголковых подпор­ных стен, состоящие из двух элементов: стеновой (лице­вой) плиты и фундаментной плиты (рис. XVI.38,б). Пре­дусмотрены высоты подпора грунта h, равные 1,2; 1,8; 2,4; 3 и 3,6 м. Номинальная длина стеновых плит приня­та 3 м, фундаментных—3 и 1,5 м; ширина подошвы b принята равной 2,2; 2,5; 3,1 и 3,7 м. Учтена возможность установки фундаментной плиты с наклоном подошвы до
7° для повышения устойчивости подпорной стены против сдвига.

В подпорных стенах других типов (рис. XVI.38, в, гу ограждение образуется из сборных стеновых плит, за­кладываемых в пазы контрфорсов или рам. Контрфорсы: конструируют составными из 2—3 частей. Их устанавли-; вают с шагом 2—3 м на сборные элементы опорной пли­ты, с которой соединяют, сваривая закладные металли-; ческие детали.

Рамы анкерных подпорных стен размещают через 4—5 м одна от другой, опирая их на отдельные фунда­менты. Анкерная балка предназначена для удерживания всей конструкции против сдвига под воздействием гори­зонтального давления грунта. Расстояние а (см. рис. XVI.38, в) принмают равным (0,3—0,6) h0 высоты под­пора грунта, если грунт имеет угол естественного откоса 30—45°.

В практике встречаются и другие конструктивные ре­шения подпорных стен: с анкерным зубом ниже подош­вы опорной плиты или с обратным уклоном подошвы, что повышает устойчивость стены против сдвига в горизон­тальном направлении; с разгрузочными площадками, устраиваемыми на промежуточных уровнях высоты сте­ны с ее задней стороны в целях уменьшения ширины опорной плиты; с ребристыми стенами вместо гладких для уменьшения расхода бетона и т. п. Иногда применя­ют ряжевые подпорные стены, собираемые из мелких балочных железобетонных сборных элементов в клетки (подобно деревянным ряжам), которые заполняют ка­менной наброской. По расходу материалов они эконо­мичнее других подпорных стен, но дороже по монтажу.

Давление грунта на подпорные стены, согласно фор­мулам сопротивления материалов, зависит, от плотности грунта у, угла естественного откоса грунта ф, угла на­клона задней грани подпорной стены, угла наклона от­коса засыпки выше подпорной стены. В простейшем случае, когда задняя грань стены вертикальна, а поверх­ность грунта над стеной горизонтальна, равнодейству­ющая горизонтального давления земли (ее нормативное значение) на 1 м длины стены (рис. XVI.39) определя­ется по формуле

Н = 0,5у/}2 tg2 (45° — 0,5<р).

Распределение давления грунта по высоте стены при-

Л ЛІГ

4°

JJjP^f

Рис. XV1.39. К расчету уголко­вой подпорной стены

Рис. XV1.40. Схема армирова­ния уголковой подпорной сте­ны

— сквозные рабочие стержни;

— дополнительные рабочие

P'

Стержни; 3 — монтажные стержни

На расстоянии Л/3 от подошвы.

В обычных условиях плотность грунта у колеблется в пределах 1,6—1,9 т/м3, угол естественного откоса грунта 30—45°. Коэффициент надежности по горизонтальному давлению на стену принимают равным 1,2.

Равномерно распределенную нагрузку рзир, находя­щуюся на верхнем уровне грунта, принимаемую с коэф­фициентом надежности 1,3, приводят к весу слоя грунта высотой hsup=Psup/y н учитывают при определениирав- нодействующей давления на стену согласно формуле

Н = 0, 5yh (h + 2hsup) tg2 (45° - 0, 5ф). (XVI. 29)

Предварительно ширину опорной плиты 6 и ее вынос принимают такими, чтобы наибольшее краевое давление на грунт под подошвой, определяемое по формуле (см. „гл. XII)

Рл ] 26 Ш

ИА 1 (XVI. 30)

Рв J A W

Не превышало 1,2 R0 при соблюдении условия, чтобы среднее давление Pm = P/N^Ro и чтобы приближенно

39-943 609

Гарантировалась устойчивость стены против опрокндывж ння и скольжения согласно соотношениям:

M;JMV >- 1,5; ZGi/H > 1,2. (XVI. ЗІ:

В этих формулах М — момент от всех усилий (расчетных, дейі ствующих на стену) относительно центра тяжести подошвы; A, W соответственно площадь и момент сопротивления подошвы; R0 — ус­ловное расчетное давление на грунт; — опрокидывающий момент от давления грунта относительно переднего края подошвы (точка А на рис. XVI.39); Mh — удерживающий момент, гарантируемый вер« тикальиыми нагрузками (вес стены и грунта на выступах), вычислен­ный относительно той же точки; 2G — сумма вертикальных нагру., зок; р — коэффициент трения бетона по грунту в пределах 0,3—0,<| в зависимости от вида и состояния грунта. 1

Целесообразно, чтобы при этом давление на грунт у края внутреннего выступа (точка В на рис. XVI.39) имеї ло приблизительно нулевое значение.

Окончательно размеры подошвы и выноса опорной плиты подпорной стены принимают согласно расчету ос­нования ПО несущей способности И деформациям В СООТ-! ветствии с требованиями норм по расчету оснований зда-, ний и сооружений.

Внешний и внутренний выступы опорной плиты рас­считывают на изгиб как консоли, заделанные соответст­венно в сечениях 1-І и II—II. Внешняя консоль загру­жена давлением грунта снизу, внутренняя — еще и грун­том, расположенным выше нее. Расчетное количество арматуры y4si и Asi размещают соответственно по низу и по верху опорной плиты (см. рис. XVI.39).

От давления Н конструкцию самой стены рассчиты - , вают так же, как изгибаемую консоль, которая заделана - в опорной плите. Расчетное количество арматуры Asз! располагают со стороны внутренней поверхности стены.

На рис. XVI.40 представлен пример армирования под­порной стены уголкового типа. Рабочие стержни объеди-; няют в сетки с помощью монтажной арматуры. Для эко - • номии арматуры часть стержней размещают только в зо­нах наибольших моментов. Сетка С-4 конструктивная.

Сборные стеновые панели в схемах по рис. XVI.38, в, s рассчитывают от горизонтального давления грунта как плиты, работающие по балочной схеме с пролетом от од-, його контрфорса (рамы) до другого контрфорса (рамы). Контрфорс рассчитывают как консоль, заделанную в опорной плите. Соединения сборных элементов рассчиты­вают на восприятие моментов и усилий, которые через них передаются.