В) расчетная схема стены из сборных элементов и эпюры усилий в ней

6.3.2 Расчет площади рабочей арматуры ленточных плитных фундаментов следует производить по сечению 1-1, проходящему по краю фундаментной стены (см. рисунок 6.3), а при ступенчатой форме фундаментов — и по граням ступеней от реактивного давления грунта по его подошве согласно требованиям подраздела 7.1 СНБ 5.03.01. Допускается использовать также упрощенную методику рас­чета площади сечений арматуры, приведенную в приложении Д.

6.3.2.1 Расчетные усилия в сечении 1-1 на 1 м длины фундамента при внешней центральной нагрузке от сооружения и давления грунта (изгибающий момент М_Sd, МН·м, поперечная сила V_Sd, МН) определяются по формулам:

М_Sd = , (6.18)

V_Sd = р_mа, (6.19)

где р_m — среднее давление под подошвой фундамента, передаваемое на грунт от расчетных нагрузок, по формуле (5.7), МПа;

а — вылет консоли фундамента (см. рисунок 6.3), м.

Расчетные усилия в сечении 1-1 на 1 м длины фундамента при внецентренной нагрузке (см. рисунок 6.3) вычисляются по формулам:

М_sd = , (6.20)

V_sd = , (6.21)

где р _max и р_i — давления от расчетных нагрузок, передаваемые на грунт соответственно у максимально нагруженного края фундамента и в расчетном сечении, МПа;

а — см. формулу (6.18).

6.3.3 Если засыпка пазух грунтом производится до устройства перекрытия над заглубленным помещением, проектирование стен следует осуществлять для двух стадий строительства по 6.1.2.2. При этом проверка устойчивости стены против сдвига и опрокидывания производится относительно внутренней грани подошвы фундамента вокруг точки поворота фундамента «О» для монолитных
и точки «О ′» — для сборных конструкций согласно 5.9.1 (см. рисунок 6.5а). Расчет стены подвала
на устойчивость против глубинного сдвига рекомендуется выполнять по 5.9.12, принимая за центр поверхности скольжения нижнюю точку А опирания стены на перекрытие (см. рисунок 6.5б).

6.3.3.1 При больших нагрузках с прилегающей к заглубленному помещению территории следует рассматривать целесообразность устройства распорных балок или фундаментов внутреннего каркаса из перекрестных лент или в виде сплошной плиты для восприятия сдвигающих сил, действующих
по подошве фундаментов наружных стен.

6.3.4 По конструктивному решению стены подвалов подразделяются на:

— массивные, жестко связанные с фундаментом, работающие, в основном, на сжатие, как правило, из монолитного бетона, железобетона, крупных сборных бетонных блоков, кирпичной кладки и др.;

— гибкие, имеющие нежесткое сопряжение с фундаментом, работающие на сжатие и изгиб
в вер­тикальной или горизонтальной плоскости, выполненные, как правило, из мелких сборных блоков, железобетонных панелей и др.

Массивные стены с опиранием на перекрытие применяются в заглубленных помещениях промышленных и гражданских многоэтажных зданий при небольшой их глубине (до 3 м) и небольшой нагрузке (до 10 кН/м²) с прилегающей территории.

Стены из монолитного железобетона, как правило, следует применять при наличии грунтовых вод и в случаях, когда необходимость в них диктуется условиями работ.

Стены из сборных железобетонных панелей, опертые на перекрытие и работающие на изгиб
в вертикальной плоскости, применяются для подвалов глубиной более 3 м и при значительных нагрузках с прилегающей территории.

Стены из сборных навесных железобетонных панелей, опирающиеся на колонны и работающие на изгиб в горизонтальной плоскости, применяются для неглубоких (до 4 м) подвалов и при отсут­ствии значительных односторонних полезных нагрузок с прилегающей территории, а также для самостоятельных заглубленных помещений.

6.3.5 Стены заглубленного помещения, опертые на перекрытие подвала, для стадии завершенного строительства рассчитываются как балочные плиты, шарнирно опертые в уровне перекрытия и условно защемленные в уровне фундамента, с учетом возможного перераспределения усилий от поворота (крена) фундамента или смещения стен при загружении территории, прилегающей к подвалу:

— по несущей способности на устойчивость согласно 5.9.1, на прочность скального основания (для скальных грунтов), на прочность конструкций стены и узлов их сопряжений;

— по деформациям основания и стен, по трещиностойкости фундамента и стен (при необходимости).

6.3.5.1 Полезная нагрузка с прилегающей к заглубленному помещению территории принимается в соответствии с техническим заданием на проектирование и, по возможности, заменяется эквивалентной равномерно распределенной нагрузкой q _экв (см. рисунок 6.5). При отсутствии данных об интенсивности полезной нагрузки она может быть принята равной 10 кПа для гражданских и 20 кПа для производственных сооружений.

6.3.5.2 При расчетах стен равнодействующая бокового давления грунта Т_h (см. рисунок 6.5)
в пределах стены из сборных элементов высотой Н ₁ определяется по формуле

(6.22)

где р ₁ = h_q — давление на основание в уровне поверхности грунта от полезной нагрузки
с прилегающей территории, МПа, которую допускается заменять на эквивалентную нагрузку q _экв в виде дополнительного слоя грунта толщиной h_q (см. рисунок 6.5):

h_q = (6.23)

р ₂ = Н ₁ — давление грунта в уровне обреза фундамента, МПа;

— расчетные удельный вес, кН/м³, и угол внутреннего трения, град, грунта выше подошвы фундамента согласно 4.7.3;

Н ₁ — см. рисунок 6.5, м.

Для обводненных грунтов необходимо также учитывать гидростатическое давление р ₃ = g _wh_w (здесь g _w — удельный вес воды, кН/м³, h_w — толщина слоя воды, м).

6.3.5.3 Расчет стен заглубленных помещений выполняется для участка размером 1,0 м по длине (высоте) стены или размером, равным ширине одной панели, при ее опирании на колонны.

Изгибающие моменты М, МН∙м, поперечные силы Q, МН, в стенах заглубленных помещений
и расстояние х ₀, м, от верхней опоры до места приложения максимального пролетного момента (см. рисунок 6.5) определяются по формулам:

— для стен с перекрытием подвала, расположенным ниже уровня планировки DL:

(6.24)

(6.25)

(6.26)

(6.27)

; (6.28)

— для стен с перекрытием, расположенным выше уровня планировки DL:

(6.29)

(6.30)

(6.31)

(6.32)

(6.33)

Обозначения к формулам (6.24) – (6.33):

p _sup и p _inf — горизонтальные давления на верхнюю (p _sup) и нижнюю (p _inf) части стены подвала
от собственного веса грунта и от равномерно распределенной нагрузки на его по­верхности, МПа:

(6.34)

(6.35)

здесь

и — соответственно составляющие активного давления грунта, давление от по­верхностной нагрузки с прилегающей территории и давление связности, МПа;

M _inf— изгибающий момент в уровне нижней опоры, кН·м;

M_x — изгибающий момент в сечении стены, расположенном на расстоянии
x от верхней опоры, кН·м;

Q _sup — поперечная сила в уровне верхней опоры, кН;

Q _inf — поперечная сила в уровне нижней опоры (уровень сопряжения стены
с фундаментом), кН;

l — размер сечения стены (в продольном направлении), м;

H — расстояние от низа перекрытия до верха фундамента, м;

H ₁ — толщина слоя грунта, вводимая в расчет при определении бокового давления грунта (см. рисунок 6.5), м;

n — отношение Н ₁/ Н;

m ₁ — коэффициент, учитывающий поворот фундамента, определяется по фор­муле (6.36);

m ₂ — коэффициент, учитывающий податливость верхней опоры, определяется по формулам (6.37) – (6.39);

k ₁и k ₂ — коэффициенты, учитывающие изменение жесткости стеновых панелей (для стен с переменной толщиной по высоте), принимаются по таблице 6.1 в зависимости от отношения толщины стены в верхней части d_sup к толщине ее в нижней части d_inf на уровне сопряжения с фундаментом.

Таблица 6.1 — Значения коэффициентов жесткости

	k 1	k 2
0,7 0,6 0,5 0,4 0,3	0,0583 0,0683 0,0753 0,0813 0,0883 0,0993	0,0667 0,0747 0,0787 0,0837 0,0907 0,0977

6.3.5.4 Коэффициент m ₁, учитывающий поворот ленточного фундамента, принимается равным 0,8 при наличии конструкций, препятствующих повороту фундамента (перекрестных лент или сплошной фундаментной плиты); в остальных случаях m ₁ определяется по формуле

(6.36)

где E_mw — модуль упругости материала стены, МПа;

E — модуль деформации грунта основания, МПа;

b — ширина подошвы фундамента, м;

d_inf — толщина стены в сечении по обрезу фундамента, м;

h_f — высота фундамента, м.

Если значение m ₁ по формуле (6.36) окажется больше 0,8, то принимается m ₁ = 0,8.

Коэффициент m ₂ в случае, когда перекрытие подвала расположено ниже уровня планировки, принимается:

— при невозможности горизонтального смещения верхней опоры стены (опирание перекрытия
на массивные фундаменты, поперечные стены и т. п.)

m ₂ = m ₁ + 0,2; (6.37)

— при возможности упругого смещения верхней опоры стены

m ₂ = 1,2(m ₁ + 0,2). (6.38)

Если перекрытие подвала расположено выше уровня планировки

m ₂ = 1,4(m ₁ + 0,2). (6.39)