Армирование подпорных стен чертеж: Руководство по проектированию подпорных стен и стен подвалов для промышленного и гражданского строительства – Статья о правильное армировании подпорной стены своими руками

Расчет подпорной стены: проектирование и армирование

Подпорная стена – сооружение, устанавливаемое для предотвращения разрушения грунта в откосах насыпей или глубоких выемок. Расчет подпорной стены выполняется высококвалифицированными специалистами, так как от качества проведенной работы зависит надежность и долговечность всей возводимой конструкции.

Такие стены получили широкое распространение при строительстве котлованов и траншей, ограждений и противооползневых систем. Данное инженерное сооружение востребовано и необходимо при выполнении строительных работ, связанных с возведением загородных домов на местности, для которой характерен значительный перепад высот. Это могут быть холмы, овраги или крутые склоны.

Особенности и виды конструкции

Любая подпорная стена представляет собой конструкцию, возведенную для предотвращения обрушения грунта на участках, где существуют значительные перепады уровня отметок, сделанных в процессе проектирования и подготовки территории.

Виды подпорных стенОригинальное решение подпорной конструкции

Такие стены бывают декоративные и укрепительные. В зависимости от сложности поставленной задачи стена может быть:

1. Монолитной, для сооружения которой используют бетон, бутовый камень, кирпич, буто- или железобетон.
2. Сборной, возведенной из железобетона.

По своей конструкции монолитные делятся на:

• консольные (уголкового профиля), в состав которых входят лицевая и фундаментная плиты;
• контрфорсные, для повышения жесткости которых используются смонтированные поперечно ребра или контрфорсы.

Удобно использовать для возведения конструкции целые секции

Сборные подразделяются на:

• подпорные стены уголкового профиля, собранные на месте строительства из секций, изготовленных из отдельных плит или блоков; главное отличие от монолитных заключается именно в использовании для сборки конструкции таких секций;
• заборчатые, сделанные в виде надежных столбов, в пролеты между которыми устанавливают плиты.

Местом монтажа конструкции и возведения подпорной стены может служить естественное основание, то есть скальный грунт, или сделанные тут же сваи.

Основой любой конструкции является фундамент глубокого (глубина которого в 1,5 раза превышает его ширину) или неглубокого заложения. Сделать столбы, как и контрфорсы, можно из ящиков, установленных в несколько ярусов и заполненных песком или крупно фракционным щебнем.

Выбирая высоту подпорной стены, следует обратить внимание на величину существующего перепада:

• более 20 м – высокие сооружения;
• от 10 до 20 м – средние;
• до 10 м – низкие.

Массивные опоры не опрокинутся под тяжестью веса

Различают подпорные стены и в зависимости от их конструкции:

• массивные, обеспечивающие устойчивость подвижного грунта и предотвращающие опрокидывание под тяжестью собственного веса;
• анкерные наиболее эффективные при наличии большого перепада;
• тонкостенные, особенность которых заключается том, что для этой категории существует норма возможного прогиба под действием нагрузок.

Кроме того, немаловажен размер подпорной стены, определяемый в зависимости от силы давления грунта, собственного весы стены, нагрузок, не выходящих за пределы призмы разрушения.

Виды конструкций

При сооружении данной конструкции учитывают насыщение грунта водой и наличие в нем веществ, агрессивных по отношению к бетону.

Особенности используемых материалов

В соответствии с руководством по возведению подпорных стен и СНиП II-15-74 и II-91-77 для сооружения монолитных конструкций используется цемент марки М 150 и М 200, а для сборных – М 300 и М 400.

Выбирая изделия из арматурной стали, необходимо учитывать температурный уровень в зимнее время. В тех регионах, где столбик термометра опускается зимой низе -30° Цельсия, использование арматурной стали марки А IV 80 C категорически запрещено.

Для усиления конструкции используют арматурную сталь класса АI марки ВСт3сп2

В соответствии с ГОСТ 5781-82, действующим на территории РФ, армирование подпорных стен осуществляется с помощью арматурных стержней класса А III и A II.

Анкерные тяги и закладные используют, выбрав в соответствии с действующим на территории РФ ГОСТом 535-2005.

Для изготовления подъемных петель в железобетонных конструкциях используют арматурную сталь класса АI марки ВСт3сп2.

Выбор материала для сооружения подпорных стен основан на некоторых особенностях грунтах и условий окружающей среды.

Так для возведения бутобетонных или бетонных стен в регионах, для которых характерны резкие перепады температур, рекомендовано выбирать марку бетона в зависимости от такой характеристик и как морозостойкость.

Однако для строительства железобетонных подпорных конструкций может быть использован состав класса В 15 и выше.

Наибольшую надежность обеспечат морозостойкие и водонепроницаемые сорта бетона

При проектировании железобетонных конструкций, предварительно напряженных, применяют бетон класс В 20, В 25, В 30, В 35. Что касается бетонной подготовки, то здесь понадобится бетон класса В 3,5 и В 5. Необходимо выбирать марку бетона, учитывая такие показатели, как морозостойкость и водонепроницаемость.

Чем ниже температура окружающей среды, тем выше класс бетона по морозостойкости, а вот по водонепроницаемости показатель в большинстве случаев не нормируется.

Отельного внимания заслуживает напрягаемая арматура. В большинстве случаев это изделия, прочность которых повышается в процессе термической обработки, изготовлены они из стали класса АтIV или горячекатаной стали класса АV и AVI. Подробнеее о строительстве подпорных стен смотрите в этом видео:

Нагрузки и расчет давления

Расчет нагрузок на стену отталкивается от трех параметров

Один из важнейших показателей – коэффициент надежности конструкции. Он принимается в зависимости от группы состояний. При первой – соответствует данным указанным в специальной таблице, при второй – принимается как единица.

Нагрузки на возведенную конструкцию бывают:

1. Постоянные, в число которых входят вес непосредственно самой конструкции, грунта в засыпке, насыпного и в природном залегании, давление подземных вод, вес железнодорожного полотна и автомобильной магистрали или пешеходного тротуара.
2. Длительные – давление от размещенных на прилегающей территории и равномерно распределенных грузов или складируемых материалов, давление движущегося транспорта как автомобильного, так и железнодорожного.
3. Кратковременные – давление автотранспорта, гусеничной техники или автопогрузчиков.

   Схема подпорной стенки

Рассчитать насколько интенсивным будет активное горизонтальное давление можно, воспользовавшись формулой, при составлении которой приняты во внимание:

• собственный вес;
• глубина;
• учитывается коэффициент сцепления грунта по плоскости скольжения призмы обрушения под разными углами.

Так эквивалентная нагрузка рассчитывается по формуле

, где СК соответствует 2К, а К – класс нагрузки. Его значение условно принимается равным 14, но в некоторых случаях может быть снижено до 10.

, где ɑ — ширина полосы, Hб — толщина слоя под подошвой шпалы, созданного для баланса. Она равна 0,75 м, а если такая подошва не сооружена, то величина принимается как 0. Примерное описание расчетов смотрите в этом полезном видео:

В ходе выполнения расчета подпорных стен не учитывают горизонтальные и поперечные нагрузки, которые возникают на криволинейных участках пути от центробежных сил.

Работы по строительству подпорных стен и необходимые расчеты

Способ проведения строительных работ, их особенности, используемая техника и многое другое должно быть предусмотрено заранее. Подготовка котлована, его глубина и форма основания рассчитываются еще на этапе подготовки проекта. В зависимости от качества грунта выбирают конструкцию основания:

• свайный фундамент;
• песчано-гравийная подушка;
• метод монтажа в воду.

Траншейные работы производят с помощью специальной техники

Траншеи и котлован копают с помощью тяжелой строительной техники. Это ковшовые экскаваторы, самоходные стреловые краны на гусеничном или колесном ходу, а иногда очень эффективно использование автопогрузчиков.

Обратная подсыпка невозможна без бульдозеров, способных выполнить необходимую работу быстро и качественно. При выполнении обратной засыпки используют крупнообломочный грунт, песок, суглинок.

Все они подвергаются основательной трамбовке, с помощью которой не только выравнивают поверхность, но и добиваются уплотнения грунта. Эта операция также проводится с помощью строительной техники. При выполнении работ понадобятся каток, вибратор или трамбовочная машина. Глину или торф в качестве материала для обратной отсыпки не используют.

Возведение подпорных стен на участке с оврагами будет связано с определенными трудностями

Строительство подпорной стены на загородном участке связано с определенными трудностями, возникающими из-за места его расположения. Если дом и участок находятся в овражистой или холмистой местности, довольно сложно планировать красивый участок, правильно его оформив.

Прежде всего, необходимо позаботиться об укреплении грунта, значит подумать о сооружении подпорных стен для площадок и дорожек, клумб и грядок, беседок или зоны отдыха с бассейном.

В таких условиях все работы можно выполнить самостоятельно без привлечения специалистов и тяжелой строительной техники. Необходимо уточнить глубину залегания грунтовых вод, получить у геодезистов результаты исследования грунта и выбрать наиболее подходящую для данного случая конструкцию.

Стены из камня несут также дополнительную декоративную функцию

Высота подпорной стены, сооружаемой самостоятельно, не должна превышать 1,5 м, что касается толщины, то она зависит от качества используемого материала:

• камень или бутобетон – 60 см;
• бетон – 40 см;
• железобетон – 10 см.

Огромной популярностью пользуются подпорные стены, сооруженные из камней, уложенных с специальные металлические сетки, и оснащенные надежным и качественным армированием. Выполнение расчетов без участия специалистов требует знания определенных данных, касающихся качества грунта и высоты подпорной стены.

Соотношение высоты конструкции и ее толщины определяется в пропорции 4:1, но это касается только плотного глинистого грунта. При средней плотности соотношение составит 3:1, при низком уровне плотности грунта – 2:1. Подробнеее о том, как возвести конструкцию на участке с сильным уклоном, смотрите в этом видео:

Пользуясь формулами, можно самостоятельно выполнить все расчеты и определить ширину подпорной стены в основании фундамента и в ее верхней части:

Е=0,5ƳгН²μ, где

Ƴг – нормативный вес грунта;

Н – высота подпорной стены

μ – коэффициент, который зависит от величины угла внутреннего трения и определяется по специально составленному графику.

Зная величины углов наружного и внутреннего наклона (С), ширину стены в любом сечении (b), высоту от поверхности грунта, его вес и нужные коэффициенты, воспользуемся формулой,

b =H(-C₁+√0,75Ƴ_г/Ƴ_кμ+С₂)

благодаря которой можно рассчитать все необходимые параметры будущего сооружения.

Схема опорной стены на участке

Правильно сделанные расчеты помогут предотвратить разрушение природных или созданных искусственно насыпей и оврагов, украсить двор, рационально использовав даже те участки земли, на которых казалось невозможным разместить цветники и клумбы, создать неповторимое по своему дизайну ограждение.

Армирование подпорных стен

Армирование подпорных стен производится для придания им прочности, способности выдержать ту расчетную нагрузку, которую подпорная стена будет нести.
Способ армирования подпорных стен зависит от многих факторов.

Следует рассматривать следующие аспекты — материал, из которого стена будет возводиться, размеры конструкции подпорной стены, виды грунтов, на которых она будет стоять, несущую нагрузку, и еще ряд других факторов.
Подпорные стены бывают:

• Декоративные – они придают своеобразный шарм в элементах ландшафтного дизайна, выполняя ограждающую роль, зонируя участок, оттеняя неровность рельефа местности, для прочих эстетических и хозяйственных целей.
• Укрепляющие подпорные стены – это уже инженерная конструкция, которая сооружается для определенных целей. Главное предназначение – это служить опорой, препятствующей сползанию грунта в месте установки стены.

При любом варианте и с учетом вышеперечисленных факторов необходим расчет конструкции подпорной стены проектной фирмой, где будут учтены все эти факторы.

Наиболее распространенные материалы для подпорных стен:

• Сборные бетонные блоки. Они бывают разных размеров, что немаловажно при строительстве стен. Это, пожалуй, самый быстрый вариант возведения стен, но и более дорогостоящий.
• Монолитный железобетон – более трудоемкий вариант, но позволяющий сделать конструкцию более сложной по форме – это круг, полукруг, овальная композиция и другие варианты.
• Камень, как искусственный, так и натуральный. Это бут, котелец, скальные породы (в Крыму, например, они используются как местные материалы и общая себестоимость в итоге небольшая), гранит и прочие материалы.

Решил рассмотреть только «работающие» стены, так как эти конструкции необходимо возвести и выполнить армирование правильно, чтобы не произошло обрушение.

Образно можно подразделить подпорную стену на элементы:

• Фундамент – опорная часть стены, которая воспринимает все нагрузки и равномерно их перераспределяет на грунт. Как правило, он заглубляется на 1/3 от высоты конструкции.
• Основа – тело стены. Это сама стена, воспринимающая с тыльной стороны напор грунта, а с лицевой выполняет функцию декорирования.
• Дренажная система или водоотвод предназначен для отвода излишней влаги грунта, находящегося за телом подпорных стен.

Возведение и армирование подпорной стенки

Начинаем с подготовительных работ. Производим геодезическую разбивку местности. Фундамент планируем ленточный. Глубина заложения его рассчитывается исходя из глубины промерзания грунтов в вашем районе плюс 100-200мм. Но так как высота стены 5 метров, то 1/3 ее часть составляет ориентировочно 1, 7метра. Готовим траншею. Втрамбовываем щебень в дно траншеи.

 

Армирование производим по типу ленточного фундамента, располагая сетку в нижней зоне ленты фундамента. Это сетка из арматуры необходимого диаметра (12-20мм). Ширина фундамента должна быть больше толщины подпорной стены минимум в два раза, так как этот массивный элемент препятствует опрокидыванию стены от давления грунта.

Для соединения фундамента с телом стены необходимо произвести установку арматурных выпусков для связи с арматурой вертикальных поясов. Выполнив армирование, бетонируем в опалубке фундамент. Бетон должен схватиться перед следующим технологическим процессом.

Начинаем монтаж блоков. Как правило, по длине подпорной стенки они монтируются захватками не более 3 метров. Далее необходимо устроить вертикальные армированные пояса. Армирование их мы выполняем путем состыковки выпусков арматуры из фундамента с арматурным каркасом вертикального пояса (стойки).

Крепятся блоки между собой путем заделки вертикального зазора между ними (шпонки) раствором. И так все 20 метров стены перевязываем через 3 метра ее длины вертикальными армированными поясами.

По высоте монтажа необходимо соблюсти правило – размер смонтированных блоков не должен превышать 2, 5 метра до устройства горизонтального обвязочного пояса. Армирование пояса выполняем пространственными арматурными каркасами. Устанавливаем опалубку, и бетонируем. Как правило, это марка бетона не ниже 150. Армирование производим арматурой диаметра 14-20мм.

Ширина вертикального пояса составляет 400 – 500мм, высота горизонтального – соответственно 300-500мм. Обязательным условием при устройстве стены является завершение ее конструкции сверху устройством горизонтального армированного пояса. Это независимо от количества рядов блоков по высоте.

Хочу добавить, что после возведения стены, следует выполнить ее гидроизоляцию (можно просто обмазать ее битумом) со стороны подпора грунта. Затем выполнить обратную засыпку пазухи.
Подпорная стена готова, выполнено ее армирование, и теперь можно определиться с ее отделкой.

 

Как запроектировать подпорную стену?

Часто участок под застройку имеет хитрый рельеф, и чтобы спланировать его для удобной эксплуатации, нужно построить пару-тройку подпорных стен. Что же это такое — подпорная стена, и как ее грамотно выполнить, чтобы она не разрушилась от давления грунта, а участок с уклоном превратился в ровные террасы?

 

В этой статье мы разберемся с принципами проектирования подпорных стен, рассмотрим, какие нагрузки на них действуют, и как грамотно подойти к расчету и конструированию подпорной стенки.

Подпорная стена на участке чаще всего представляет собой монолитную уголковую стенку, создающую перепад высот земли. В каких случаях это нужно? Например, въезд в гараж, находящийся в подвале. Стены, ограждающие этот въезд, являются подпорными. Часто еще приходится делать забор в виде подпорной стены, когда ваш участок находится выше, или ниже прилегающей территории.

Какие конструктивные особенности у подпорной стены? Помимо вертикальной стенки, она обязательно имеет подошву. Рассмотрим, зачем нужна эта важная конструктивная деталь. Как мы видим на рисунке, на стену действует давление грунта. Причем, с высокой стороны на стену действует сдвигающая сила, а с низкой – удерживающая. Естественно, сдвигающая сила всегда больше удерживающей – в этом суть подпорных стен. Давление грунта – серьезная вещь, с ней шутки плохи. Как часто в рельефных местностях сползают склоны, это все происходит под давлением грунта. Поэтому, чтобы противостоять этой постоянно действующей силе, нужно сделать такую конструкцию подпорной стены, чтобы она сопротивлялась сдвигу. Представим себе стенку без подошвы. Что с ней случится? Она просто накренится под действием грунта, и чем больше будет перепад уровней земли, тем больше вероятность крена и разрушения стены. Что же делает подошва? Она служит своеобразным якорем и удерживает конструкцию стены в устойчивом положении. Чем шире подошва, тем устойчивей положение подпорной стенки.

Разберемся, как это действует. Итак, мы уже знаем, что против нас действует сдвигающая сила. Что мы можем ей противопоставить?

1) Это удерживающая сила с обратной стороны засыпки. Она, конечно, значительно меньше сдвигающей, но при расчете учесть ее необходимо.

2) Вторым фактором является сила трения под подошвой, которая в итоге поможет нам удержать стену на месте. Величина силы трения зависит от пригруза, который состоит из собственного веса подпорной стены и веса грунта, давящего сверху на подошву. Чем шире подошва, тем больше удерживающая сила трения.

Итак, в силах, действующих на подпорную стену, мы разобрались. Теперь разберемся, как же подойти к конструированию и расчету стены.

Первое, что мы знаем – это перепад высот на участке. От этого значения и будем отталкиваться. Чтобы принять окончательную высоту подпорной стенки, прибавим к высоте перепада 50…100мм вверху, чтобы грунт не ссыпался, и, естественно, опустим подошву стены на глубину промерзания грунта. Если вы выполняете расчет вручную, то это довольно кропотливый процесс, основанный на методе подбора. Задаетесь шириной подошвы подпорной стенки и всеми габаритными размерами, после чего делаете проверку на устойчивость, определяете расчетное сопротивление грунта под подошвой, затем, если все прошло, считаете армирование стены и подошвы. В настоящее время есть много расчетных программ, которые выполняют весть расчет автоматически. Если у вас есть такая программа, это значительно сэкономит время и усилия, да и от ошибок оградит. Если же программы нет, то можно воспользоваться Пособием по проектированию подпорных стен и стен подвалов, и выполнить расчет самостоятельно.

Еще один важный момент: для того, чтобы выполнить расчет подпорной стены, нужно иметь результаты инженерно-геологического изыскания, т.к. от характеристик грунтов строительной площадки очень сильно зависят результаты расчета.

Чертеж выполненной подпорной стены можно скачать здесь.

 

Еще полезные статьи:

«Фундаменты. Это важно знать»

«Ленточный фундамент»

«Что нужно знать о ленточном монолитном фундаменте»

«Фундамент для дома с подвалом»

«Столбчатые фундаменты под здание с несущим каркасом»

«Сбор нагрузок для расчета конструкций — основные принципы»

«Собираем нагрузки на ленточный фундамент дома»

«Расчет фундамента под наружную стену подвала. Пример расчета»

 

Внимание! Для удобства ответов на ваши вопросы создан новый раздел «БЕСПЛАТНАЯ КОНСУЛЬТАЦИЯ».

class=»eliadunit»>

Добавить комментарий

Серия 3.002.1-2 вып.0, 1 Подпорные стены из монолитного железобетона

alektich , 11 сентября 2008 в 20:32

#1

Спасибо.

sasa.od , 11 сентября 2008 в 20:43

#2

где файлы? я кроме титолов 2-х листов тифовских больше ничего нет….???не могу понять

engineer , 11 сентября 2008 в 23:06

#3

Че за байда?
17 метров — 2 файла ТИФ может кто подскажет?

anton_odin , 11 сентября 2008 в 23:26

#4

Это многостраничные тифовские файлы. В одном файле сразу много страниц.

Michail , 12 сентября 2008 в 05:38

#5

кстати, серия очень классная, смотреть можно программой asdsee

Vova.sam , 12 сентября 2008 в 06:11

#6

Качество действительно великолепное гораздо лучше чем в Norma CS

alexhach , 12 сентября 2008 в 07:24

#7

Эти файлы можно открыть в программе Microsoft Office Document Imaging. Входит в состав пакета Microsoft Office. Или нужно найти другую программу для просмотра таких файлов. Например Multi-Page TIFF Editor. Вообщем поиск рулит.

Алекс , 12 сентября 2008 в 10:56

#8

На ловца и зверь бежит! Как раз подпорку делаю, будет с чем сравнить. Спасибо огромное!

GWA18 , 22 сентября 2008 в 11:49

#9

Те же два выпуска этой серии в формате djvu, отличного качества, можно скачать отсюда:
http://upload.com.ua/get/900452822/
http://upload.com.ua/get/900452837/

SanjaProject , 23 сентября 2008 в 12:12

#10

Многостраничный ТИФ. У меня открылся в ACDSee