Подпорная стенка своими руками: расчет и устройство

Абсолютно ровный участок под строительство – большая удача. Но большинство из них всё же имеют уклон. Хорошо если незначительный, можно решить проблему невысокими террасами – устроить ступенчатый ландшафт с подпорными стенками. С большими перепадами высоты уже сложнее – поддерживающие грунт конструкции нужны более серьёзные.

Можно просто приобрести материал для их строительства: готовые блоки для подпорных стенок, габионы. Или использовать для строительства менее специфичные, но уже более доступные материалы: бетон, камень, в отдельных случаях кирпич или даже дерево. Рассмотрев функциональное назначение подпорных стенок сам собой напрашивается вывод:

• Низкие подпорные стенки высотой до полуметра можно строить из подручных материалов, чаще всего они выполняют декоративную функцию, словно ограждение клумбы. При этом зачастую используется просто собственный вес, например, невысокие стенки из крупного камня могу быть выложены «на сухую», без кладочного раствора.
• Стены высотой около метра устраиваются с заглублением в землю. Обычно это треть высоты, здесь уже определённые требования к прочности, предполагается обязательное наличие дренажа.
• Для подпорных стен высотой более метра в самостоятельном исполнении более технологично использовать такие материалы как бетон и железобетон.

Понятно, что в этом случае без расчётов уже не обойтись. Необходимо определить общие размеры сооружения более точно, чтоб заложить гарантию надёжности и долговечности, одновременно оптимизировать расходы на материалы, технику и людские ресурсы. Причём по окончанию строительства обязательно потребуется защита бетонной конструкции или облицовка отделочным материалом.

Содержание статьи

Расчет для подпорной стенки

При более детальном погружении в тему выясняется, что существуют стандарты, допуски и ограничения. А самое главное – методики и расчёта. Литература, откуда можно черпать информацию:

• Это в первую очередь СНиП – регламентированию подпорных стен отведён целый раздел.
• Его дополняет Справочное пособие к СНиП – это уже более развёрнутая информация, на которую ориентируются проектировщики, основа для программ и калькуляторов. Называется «Проектирование подпорных стен и подвалов».
• Хорошо подана информация в «Технических указаниях по проектированию подпорных стен для транспортного строительства» и учебнике «Расчёт подпорных стен» Клейна за 64 год.

Всё остальное это сайты по ландшафтному дизайну – для начала самостоятельного строительства это поверхностная, нередко противоречивая информация. В основном она касается декорирования рельефа и «обыгрывания» незначительных перепадов высоты – больше про дизайн подпорных стенок.

Выбор оптимального вида опорной стены

Вообще для организации укрепления перепадов высоты рельефа местности применяются различные виды опорных стен и устроены они принципиально разными способами:

• Свайным методом.
• Массивные стены – армированные, неармированные.
• Уголковые консольные.

Однако для устройства бетонных свай и шпунтов требуется спецтехника. Нам же нужна конструкция подпорной стенки для изготовления своими руками.

Железобетонные конструкции конечно «изящней» массивных, тоньше – их поперечный разрез похож на угол. При поверхностном осмотре создаётся впечатление, что изготовление потребует значительно меньших затрат. При повышенной степени механизации так и есть. Но для собственного изготовления ситуация несколько иная:

• Расчёты для них требуются более объёмные – необходимо очень точно рассчитать возможности экономии бетона за счёт арматуры. Если закладывать большой запас прочности именно в бетон – теряется смысл её использования.
• Кроме того, сильно повышаются требования к качеству работ – обязательный контроль защитного слоя, тщательная штыковка или вибрирование.
• Как следствие – получаем повышенные требования к устройству опалубки.

Это только то, что «на поверхности», устройство подпорных стенок только с виду кажется простым. Несоблюдение даже одного из этих требований – критично, при этом ещё и не всегда возможно в самостоятельном исполнении. Поэтому нами и выбрана массивная стена.

Некоторые требования СНиП

Для ведения подобных работ кроме экономической целесообразности важнейшее условие – прочность. Потому основа расчёта – требования норм и правил строительства. Ими регламентированы отдельные минимальные параметры подпорных стен и положение элементов:

• Минимально допустимая глубина заложения основания – так называемой подошвы – 60 см.
• Её ширина для начала расчётов предполагается в рамках 0.5 – 0.7 от полной высоты всей стены.
• Уклон нижней плоскости основания – заглубление в сторону «горы» – 12.5 см на погонный метр (способствует устойчивости стены к сдвигу).
• Любой наименьший размер ширины, толщины для поперечного сечения «массивной» бетонной конструкции, например, верхний срез – не тоньше 40 см.

Кроме того, регламентируется устройство дренажа – их 3 вида: продольный, поперечный и комбинированный.

Исходные данные

Начнём с того, что стоит задача установить подпорную стену, средняя высота перепада уровня почвы 130см. Для подобных условий, отталкиваясь от минимальной глубины залегания основания, рекомендуемая общая высота стены – 2 м (надземная и подземная части вместе). Таким образом определились основные габаритные размеры.

Сразу нужно отметить, что самостоятельный расчет подпорной стенки происходит методом подбора – принимаются оптимальные размеры, считаются параметры стены. Если не соблюдается условие устойчивости – увеличиваются необходимые размеры и проводится новый расчёт. Если запас устойчивости слишком большой – размеры уменьшаются и всё перещитывается вновь. Понятно, что на устойчивость влияют размеры основания стены.

Габаритные размеры подпорной стены, затраты на их создание, в целях оптимизации расходов просчитывались отдельно и для железобетонной, и для бетонной – массивной конструкции без арматуры. Их устойчивость к сдвигу, изменению положения – одинакова. Для каждого вида стен нужен разный объём земляных работ. Хотя справедливости ради нужно отметить – если точное, конкретное положение стены ничем не ограничено, то в начальном этапе затраты на земляные работы можно понизить, выбирая чуть меньше грунта. В этом варианте предполагается дополнительная подсыпка после проведения работ.

Кроме того, вычислены экономические затраты для возведения 1 погонного метра стены.

Очевидно, что в конкретном случае массивная подпорная стенка из бетона не только значительно проще в изготовлении, но и дешевле. Это особенно заметно при большой длине всей конструкции.

Однако ещё ни разу не упоминалось о грунтах, точнее об их свойствах и параметрах. Возводится подпорная стенка на даче, где инженерно-геодезические изыскания проводились ранее, ещё при строительстве фундамента дома. Конечно, не конкретно в этом месте, но на незначительном удалении основная часть грунта – суглинок. Поэтому, руководствуясь справочной таблицей пособия СНиП, находим характеристики для соответствующего вида грунта.

Нормативные и расчётные показатели грунта

Далее по формулам из этого же пособия указанные нормативные значения необходимо пересчитать под свой грунт. Получить значения для предельных состояний – то есть с учётом коэффициентов запаса:

Для повышения точности расчёта сторона стены, которая в последствии будет опорой для грунта условно делится на 2 плоскости:

• Опорная плоскость тела стены – вертикальная, это положение удобно для правильного монтажа и контроля положения опалубки.
• Боковая плоскость основания – наклонная, это запланировано против самопроизвольного осыпания грунта во время работ.

Для основной опорной плоскости считаем коэффициент непосредственного давления грунта на подпорную стенку в горизонтальном направлении. Следом, угол уклона для поверхности скольжения с учётом препятствующего трения, которое снижает активное действие грунта на стену и как следствие повышает её устойчивость.

Для актуализации расчётов в регионах с разной сейсмичностью учитывается коэффициент горизонтального давления грунта. И вычисляется интенсивность воздействия горизонтального активного давления грунта в нижней части опорной стены – там, где бетонная стенка установлена на фундамент.

Основная опорная плоскость тела стены принимает на себя основные нагрузки. Опорная плоскость основания стены значительно меньшей площади, но её глубина залегания безусловно тоже имеет значение. Исключать её из расчётов нельзя, поэтому считаем всё также, как это делали для основной опорной плоскости стены.

По итогам расчётов можно наглядно отобразить влияние глубины на силу горизонтального давления грунта:

• Красная составляющая графика – зависимость для основной опорной плоскости стены. Причём довольно значительная его часть в отрицательной области значений. Обратного эффекта конечно нет – грунт не способен «тянуть» за собой стенку. Это обусловлено свойствами конкретного грунта – суглинка. Глубина залегания влияет на его устойчивое состояние посредством собственных связных сил. Естественно, что для любого другого грунта зависимость будет другой.
• Синяя часть графика – иллюстрация влияния на ещё более заглублённую часть стены – её основание. 

Возможно, процесс предыдущих расчётов кажется несколько размытым, а мотивация неясной, однако они необходимы для вычисления более понятного значения – сдвигающей силы, действующей на подпорную стенку, зависящей от массы грунта.

Для хоть какого-то упрощения расчётов условно принято отсутствие дополнительной нагрузки на грунт сверху. То есть рассчитана сдвигающая сила только веса самого грунта. Результат – 21.69 кН. получается, что к 1 погонному метру стены высотой 1.3 м приложено давление 2.1 тонны.

Вычислив сдвигающую силу, далее нужно получить значение силы, удерживающей подпорную стену. И понять актуальность параметров стены, их соответствие и достаточность для её устойчивости. Один из основополагающих параметров – масса стены. Для этого нужно вычислить площадь поперечного сечения подпорной стенки (разбив её чертеж на простые геометрические фигуры, вычисление площади которых элементарно), и умножить на среднее значение плотности для тяжёлого бетона – 2300кг/ м³. Получим массу одного погонного метра подпорной стенки.

Далее высчитаем удерживающую силу. Она создаётся пассивным сопротивлением грунта, ведь основание заглубляется в грунт по норме СНиП как минимум на 60 см, а значит в какой-то мере сдерживается им от сдвига.

Необходимо получить комплексное значение – полную, суммарную удерживающую силу подпорной стены, для сравнения с полученным значением сдвигающей силы, учитывая и коэффициенты запаса.

Как говорится – наступил момент истины. Расчёты показали, что силы, способствующие сдвигу стены меньше удерживающих её сил. Значит стена устойчива – не подвержена сдвигу. Что и должно быть непременным результатом, иначе начинать строительство по этим параметрам и смысла не имеет – нужно снова подбирать более подходящие размеры для основания.

Однако СНиП и пособие по проектированию предполагает и дальнейшие вычисления:

• Проводится расчёт возможного изменения положения стены – сдвигов, вызванных другими причинами, речь идёт о наклоне, заваливании, предпосылках к опрокидыванию. Но в этом случае возрастает пассивное давление грунта, способствующее устойчивости стены.
• Рассчитывается прочность конструкции. В нашем конкретном примере запас прочности оказался довольно значительным, даже создающим общее впечатление, что в некоторой степени можно «облегчить» конструкцию.

Разбираясь дальше уже велик соблазн провести полный расчёт для железобетонной конструкции. Но от неё мы изначально отказались по причине повышенных требований к качеству исполнения. Это не значит, что заранее планируется «халатное» отношение к работе. Просто небольшая случайная неточность, например, в положении арматуры поспособствует началу необратимого разрушения подпорной стены.

Подводя итоги расчёта отметим, что при наших условиях и принятых габаритных размерах: высота подпорной стенки до 2 м, а ширина основания не менее половины стены – при соблюдении остальных регламентированных параметрах оно проходит по прочности.

Верхняя часть стены – не менее 40 см, при этом утолщается к основанию с уклоном 3:1 (3 части высоты на 1 часть в горизонтали) – элемент также соответствует необходимой прочности.

Подпорная стенка из бетона – изготовление

Подобрав геометрические размеры стены и подтвердив расчётами их актуальность начинаем её возведение. Подпорную стенку из бетона целесообразно строить секциями. Это в значительной мере облегчает монтаж, и снижает расходы на опалубку – одну и туже мы будем многократно переставлять.

Выемка грунта

Как и предполагалось, при ручной копке грунт не осыпается при соблюдении небольшого уклона от отвеса. Попытки срезать земляной откос круче заканчивались обвалом.

Выкопав котлован, к нему желательно сделать удобный подход, а чтоб предотвратить осыпание земли, его можно опалубить по периметру. При этом установка опалубки в горизонт автоматически задаёт «правильную» поверхность основания. Это очень удобно, когда подпорная стенка на уклоне.

Начинаем подготовку к укладке бетона. Так как грунт – суглинок, необходимо выстелить геотекстиль с запасом на откос, и щебнем отсыпать подушку.

Укладка бетона

Конечно, бетонировать основание и стену лучше за 1 раз. Толща бетона большая, поэтому позволяет существенно снизить количество воды для замеса. Это даёт возможность залить фундамент, выждать время чтоб захряс бетон и сразу продолжить заливку тела стены – не откладывая на последующие дни, итог – монолитная подпорная стенка. Но в разы повышаются требования к прочности опалубки. Её пришлось значительно укрепить, снизу смонтировать подобие «обвязки», чтоб получит возможность установить и задавить грузом – темп работ существенно увеличился.

Но к этому пришли не сразу, на первых секциях в основание вязали арматуру, для прочной связи со стеной – она заливалась отдельно.

Определимся с опалубкой

В качестве материала для щитов лучше всего подходит фанера, даже стандартные размеры позволяют опалубить значительные площади.

Располагая её в горизонтальном или вертикальном положении можно получить практически любую высоту стены, разумную для самостоятельного строительства. Размер 152.5 х 152.5 см. применялся в нашем случае, как достаточный по высоте и наиболее удобный для работы формат – толщина подпорной стенки тоже значительная. Сразу отметим, что для удобства загрузки, штыкования при высоте более 1.5 м. – фронтальную стенку лучше наставлять по мере заполнения опалубки бетоном. Что ещё необходимо предусмотреть:

• Собирая опалубку тела стены внизу крепим «закладную» – пластиковую трубу d-50 мм. Одной на секцию шириной 1.5 м ориентируясь на нормы СНиП более чем достаточно.
• Для устойчивой связи с последующей секцией, в основание и тело стены по мере заполнения бетоном нужно выполнить армирование – заложить прутки арматуры длиной от 0.5-1 м. Отверстия под них в боковой стенке опалубки должны быть достаточными для её демонтажа.

Сняв опалубку необходимо выполнить гидроизоляцию бетона – всех доступных на данный момент поверхностей, но в последствии контактирующих с грунтом.

Дренаж и отсыпка

В принципе секция готова к обратной отсыпке, но нужно создать условия для дренажа. Мы уже предусмотрели в теле стены окна – поперечный дренаж подпорной стенки. Чтоб обеспечить его эффективность разворачиваем и достилаем геотекстиль, отсыпку начинаем достаточными слоями песка и щебня.

Продолжаем обратную отсыпку песком, щебнем или песчано-гравийной смесью. Чтоб предотвратить давление на стену нужны именно инертные, не зависимые от влаги материалы. Не используем для этого вынутый грунт, тем более, что у нас это неудачный для дренажа суглинок.

Подводя итоги нужно отметить, что из бетона строить подпорные стены сравнительно дорого. Поэтому для менее ответственных случаев и участков, например, при меньшей высоте, можно рассмотреть альтернативу – это кладка из камня. Тем более, если он легко доступен.

Опорная стенка из камня

Однако, чтобы не строить наугад, а ориентироваться на стандарты применим принцип расчёта для массивной подпорной стенки. В какой-то степени технологии схожи – отсутствие арматуры в бетоне, ставка на массу сооружения. При этом основание целесообразно выполнить всё же бетонным, а тело стены – из камня. В таком случае условие устойчивости подпорной стены хотя и с погрешностью, но можно считать аналогично, но прочность будет отличаться уже значительно – нужно заложить запас:

• Увеличить толщину стены. В разумных пределах, но это не повредит.
• Использовать арматуру. В основание уже обязательно монтировать арматурный каркас для связи с телом стены.

При соблюдении условий качественной укладки камня: обеспыливание, смачивание поверхности, соблюдение перевязки – подпорная стенка из камня получается достаточно прочной. И с высокой долей вероятности сможет противостоять нагрузкам.

Остальные условия: использование геотекстиля, подушка под основание, устройство дренажа, гидроизоляция, материалы обратной отсыпки – не меняются.

От начала до результата

Очевидно, что подпорная стенка на участке удовольствие недешёвое. Смета в любом случае будет значительной. Частично вопрос решается самостоятельным выполнением работ. Но для этого нужна тщательная подготовка – даже методика расчётов непростая, не говоря уже об общем объёме работ.

Но усилия стоят того. Кроме визуальной привлекательности значительно повысится уровень комфорта на участке, а главное исчезнут предпосылки для разрушения построек – ведь в основном для этого всё и затевается.

Как сделать подпорную стенку из бетона своими руками: инструкция, расчеты и чертежи

В процессе строительства разного рода построек на территории со сложным рельефом (овраги, балки т.д.), часто появляется необходимость в подпорном сооружении. Эта укрепительная конструкция в себе несет одну основную задачу – не допустить обвала грунтовых масс.

Подпорные стены условно разделяются на два типа:

• Укрепительные, выполняют основную функцию – задерживают от сползания грунтовые массы. Эти конструкции сооружают, если уклон холма составляет не более 9°. При помощи их происходит сооружение горизонтальных площадок, этим самым увеличив полезную площадь.
• Декоративные – довольно эффектно маскируют небольшие перепады земли на прилегающем участке. Когда уровни несильно отличаются и, естественно, высота стенки небольшая (до полутора метров), то ее монтаж происходит с небольшим углублением до 45 см.

Проектирование подпорных стен

Вне зависимости от назначения, подпорная стена, как правило, имеет четыре элемента:

• тело;
• фундамент;
• систему водоотвода;
• дренажную систему.

Водоотвод, подземная часть и дренаж стены требуются для реализации технических нормативов, а непосредственно тело необходимо для эстетических целей. По высоте эти сооружения могут быть небольшими (до одного метра), средними (не более двух метров) и высокими (больше двух метров).

Задняя стенка конструкции бывает с таким уклоном:

• лежачая;
• пологая;
• крутая (с обратным или прямым скатом).

Профили подпорных стен могут быть разными, но, как правило, это трапецеидальные и прямоугольные. В свою очередь первые могут иметь разный наклон граней.

Действующие силы на упорные стенки

Во время выбора материала, а, естественно, и фундамента для подпорных стен, руководствуются расчетом нагрузок, действующим на все конструкцию.

Вертикальные нагрузки:

• сила засыпки, которая действует как непосредственно стену, так и на часть фундамента;
• верхняя нагрузка, а именно, вес, который давит на верхнюю часть сооружения;
• собственная масса подпорной стены.

Горизонтальные силы:

• сила трения на участках сцепления грунта с фундаментом;
• давление грунта непосредственно за подпорной стеной.

Кроме основных сил, воздействуют и периодические нагрузки, к ним относятся:

• сейсмические нагрузки;
• сила ветра, тем более это актуально при высоте сооружения более 2-х метров;
• водные потоки, особенно в низинах;
• вибрационные силы воздействуют на участки, где проходит железнодорожное полотно или дорожная трасса;
• вспучивание грунта зимой и т.д.

Устойчивость подпорных сооружений

Как правило, строительство невысоких подпорных стен выполняется для декоративных целей, им не требуется тщательный расчет устойчивости. Повышение этой характеристики показательно для расчета подпорных стен более высокой конструкций.

Предотвратить опрокидывание или сдвиг стенки можно с помощью таких мероприятий:

• сторону, которая обращена к грунту, делают шероховатой. В блочных, кирпичных, каменных кладках сооружают выступы, а в монолитных опорных стенах – делают сколы;
• намного снижает давление почвы на заднюю грань маленький уклон, сделанный в сторону возвышенности;
• наличие в передней части консоли стены создает дополнительную устойчивость, поскольку распределяет часть нагрузки земли;
• правильно оборудованная дренажная система не допускает подмыв конструкции;
• для капитальных подпорных стен из тяжелых стройматериалов необходим фундамент. Для глинистой почвы целесообразно применять ленточное основание, слабого грунта – свайный фундамент;
• боковое давление снижается с помощью засыпки пустотелых материалов (к примеру, керамзита) между существующим грунтом и задней стеной.

Сооружение подпорной стенки

Что относительно материала, то его выбор производится на нескольких критериях, это водонепроницаемость, высота конструкции, долговечность, устойчивость к агрессивным средам, возможность механизации процесса установки и доступность стройматериала.

Опорная стенка из кирпича

Во время расчета кирпичных подпорных стен предусматривается обустройство армированного фундамента. Декоративные показатели можно усилить с помощью использования кирпича, который отличается расцветками или размерами от элементов основной кладки. Небольшая стенка (до одного метра) делается самостоятельно. В случаях, если предполагается повышенная нагрузка, желательно воспользоваться услугами специалистов.

Для работ применяется обычный обожженный красный кирпич либо клинкер с повышенным коэффициентом влагостойкости и прочности. Чаще всего для сооружения подпорных стен необходим ленточный фундамент.

Ширина ямы под фундамент равняется тройной ширине стены, таким образом, когда планируется сооружение в один кирпич (25 сантиметров), то этот параметр равняется 75 сантиметрам. Глубина нужна не меньше одного метра. На дно насыпается 25-35 см слой щебня или гравия, после слой (12-18 см) песка, все засыпки материала тщательно утрамбовываются.

Сооружается опалубка, ее верхняя часть обязана быть меньше уровня земли на 18-25 см. Для усиления применяют прутья арматуры, их укладывают на бутовый камень или битый кирпич. Затем, наливается бетон марки 200 или150.

Нужно отметить, что укладку в один кирпич можно делать для сооружения стены до 70 см, для более высоких стен лучше всего делать строительство 1,5-2 кирпича, с увеличением нижней части стены. Так, получается конструкция, которая напоминает консоль.

Каменная подпорная стенка

Природный и искусственный камень отличаются отличными эстетическими свойствами. При этом внешний вид готового сооружения дает возможность гармонично вписаться в любой ландшафт.

В этом случае можно применять как мокрый, так и сухой вариант кладки материала. Последний способ более сложный и потребует определенной сноровки, поскольку нужен подгон камня по размерам.

Основание под каменную стену делается такое же, как и для кирпича. Сооружается ленточный фундамент с дальнейшей кладкой камня. Если строительство производится без применения бетона, то швы наполняются садовым грунтом или посадочным материалом. Каменные стены рекомендованы для сооружения конструкций не более 1,6 метра.

Бетонные подпорные стенки

Это монолитное сооружение выполняется с использованием буронабивных свай из деревянной опалубки. Установка плиты заводского производства делается при помощи грузоподъемной спецтехники. Она бывает контрфорсной или консольной. Для монтажа готовых изделий фундамент при плотной почве не требуется. Можно просто сделать траншею размером чуть больше ширины подошвы консоли или плиты.

На дне засыпается песок и гравий слоями по 18-25 см. Трамбовка производится с помощью обильного полива водой. Бетонные плиты ставятся четко вертикально. Друг с другом они соединяются при помощи сварки из арматурных элементов. После ставится дренажная продольная система и производится засыпка грунтом пространства. Бетонная опорная стенка лучше всего подходит для слабых грунтов.

Подпорная стена из бетона своими руками

Хорошую устойчивость стене дает консоль, изготовленная с наклоном (12°-17°) в сторону насыпи. Если брать в качестве примера стенку высотой в 2,5 метра, то размер подземной части будет 0,9-1 м, а ширина тела составляет 0,5 м.

Для опалубки делается траншея шириной 1,3 метра и глубиной в 1,4 метра. Необходимый наклон производится с помощью ручной выемки грунта, этот параметр проверяется и во время монтажа опалубки, и во время заливки ее бетоном.

Основание непременно армируется как в вертикальном, так и в продольном положении. Высота прутьев, которые торчат из бетона, обязана составлять не меньше 1,5 м. Подошве нужно дать набраться прочности, для бетона это время составляет приблизительно месяц.

При желании поверхность из бетона может декорироваться искусственным или природным камнем.

Намного облегчают работы и уменьшают затраты на строительство пенобетонные блоки. Однако прочностные показатели этой стены будут гораздо ниже. При этом кладка из этого материала не отличается своей привлекательностью.

Подпорная стена из дерева

В плане ландшафтного дизайна дерево наиболее оптимально подойдет для этой цели, но эксплуатация этого материала не очень долгая. Для того чтобы повысить стойкость к действию агрессивных сред нужно будет приложить большие усилия на постоянную обработку специальными пропитывающими веществами.

В конструкции стены бревна можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально. Особого отличия касательно прочностных показателей в этом случае нет. Этот материал применяется для сооружения стен высотой не более 1,6 м. Чтобы не допустить загнивание вкапываемой части бревна, нужно его обработать битумом или обжечь.

Вертикальная установка бревен

Размер бревен может быть различный, это зависит от перепада высот. Для лучшей стойкости их вкапывают на глубину 1/3 общего размера балки.

Укладка калиброванной древесины производится в предварительно выкопанную траншею. На дно насыпается и трамбуется слой из щебня 18 см. Бревна устанавливают сплошной стеной, вплотную между собой, четко соблюдая вертикаль. Крепеж делается с помощью гвоздей или проволоки.

Максимальная стойкость деревянной стены достигается с помощью заливки траншеи цементной смесью. Обратная сторона своеобразного тына обрабатывается герметизирующим материалом (толем, рубероидом и т.д.), затем производится засыпка грунтом.

Горизонтальная установка бревен

Опорные бревна закапываются каждые два-три метра, чем чаще они находятся, тем прочней будет стена. Устанавливаемая древесина непременно обрабатывается антисептическими веществами.

Горизонтальный крепеж может производиться такими способами:

1. С двух противоположных сторон на столбах предварительно делают продольные пазы, куда будут вставляться горизонтальные части. Причем диаметр бревен обязан быть больше балок, которые используются для поперечного положения;
2. Следующий вариант подразумевает крепление бревен с обратной стороны столбов. В данном варианте первая балка кладется на грунт, потому нужно заранее уложить гидроизоляционный материал. Соединение бревен к опорам происходит гвоздями или проволокой.

Расчет подпорной стены

Прежде чем сделать подпорную стену, нужно тщательно просчитать все нюансы. Иначе халатное отношение и неправильный расчет могут привести к обрушению стены.

Такие стены высотой не больше 1,6 метров, возможно, сооружать своими руками. Для ширины подошвы используется коэффициент 0,6-0,8 помноженный на высоту стены. Узнать соотношение размера стены к ее высоте, можно с учетом вида грунта:

• мягкий грунт – 1:2;
• средний грунт – 1:3;
• плотный грунт – 1:4.

Если же высота большая и сооружение планируется на слабой почве, то желательно обратиться к услугам профессионалов. Расчеты будут происходить в соответствии с правилами СНиП.

В данном случае учитывается множество факторов и на этой основе будут выполнены такие расчеты:

• прочность конструкции, на устойчивость к трещинам;
• прочность почвы, ее вероятную деформацию;
• стойкость положения непосредственно стены.

Также выполняются вычисления на сейсмическое, активное и пассивное давление грунта, давление подземных вод, учет сцепления и т. д. Расчет производится с учетом максимальных нагрузок и охватывает ремонтные, строительные и эксплуатационные периоды стены.

Естественно, можно использовать и онлайн-калькулятор, который специально разработан для данных целей. Но нужно учитывать, что эти расчеты имеют лишь рекомендательный характер.

Дренажная система

Устройство водоотвода и дренажа нуждается в особом внимании. Система обеспечивает сбор и вывод ливневых, талых и грунтовых вод, этим самым предотвращая размыв и подтопление конструкции. Она бывает поперечной, продольной либо комбинированной.

Поперечный вариант подразумевает наличие отверстий диаметром 10 см на один метр стены.

Продольный дренаж подразумевает размещение трубы, находящейся на фундаменте по всей длине стены.

Подпорные стены имеют очень важную задачу. Их сооружение лучше всего доверить профессионалам или, как минимум, проконсультироваться с ними по этому вопросу. Даже небольшая ошибка в расчете подпорной стенки может иметь довольно плачевные последствия.

Оцените статью: Поделитесь с друзьями!

Подпорная стена — расчёт и строительство

ПОДПОРНАЯ СТЕНА — РАСЧЁТ И СТРОИТЕЛЬСТВО      На этой интернет страничке речь пойдёт о моём опыте расчёта и строительства подпорной стены. И сразу же хочу оговориться — здесь написано лишь о конкретном (моём) случае. Я не являюсь специалистом строителем, поэтому все мои мысли хорошо бы перепроверять. Также, я могу быть неточен в формулировках и строительных понятиях.      А теперь о том, почему может оказаться полезным изучить именно эту страницу.      Некоторое время назад я понял, что на моём земельном участке необходимо устройство подпорной стены и решил своими силами рассчитать такую стену. Всем известно, что в строительстве очень важен расчёт, потому что с одной стороны исключается аварийность (разрушение сооружения), с другой стороны — экономятся финансовые затраты (на строительные материалы и рабочую силу), так как определяются некие оптимальные геометрические размеры сооружения. После долгих поисков примеров расчёта в интернете выявилась информация двух направлений. Первое направление — это сайты садово-огородной тематики и ландшафтного дизайна. Основная мысль там была такая:» для высоты стены менее 1м достаточно просто заглубить её на 1/3 высоты. Стены высотой более 1м можно делать только после расчётов специалистов (проектировщиков)«. Второе направление — это сайты, на которых предлагались различные программы для расчёта подпорных стен, книги, СНиПы. Меня не устраивали ни советы дачников (часто предлагающих совершенно разные принципы расчёта подпорных стен), ни программы (ведь всем понятно, что доверять программе нельзя, пока точно не поймёшь, как она работает).      Как известно, всё же есть литература, требованиям которой должны удовлетворять сооружения, проходящие экспертизу. Это нормативная литература, кратко называется СНиП, а расшифровывается как «Строительные нормы и правила». Так вот, все проектировщики, все легальные программы проходящие строительную экспертизу, должны удовлетворять условиям, записанным именно в СНиП. И в конечном итоге, я решил строить подпорную стену в соответствии с нормативной литературой. Существует СНиП 2.09.03-85 «Сооружения промышленных предприятий», в котором есть раздел 2 «Подпорные стены». Но в СНиП-е очень сухая и скудная информация для расчётов. К счастью, существует «Справочное пособие к СНиП «Проектирование подпорных стен и стен подвалов» и именно это пособие позволило мне рассчитать подпорную стену (кстати, по этому же пособию считают проектировщики и пишутся многие программы).      Вобщем, сейчас, уже после расчёта, я могу сказать что наибольшую полезную информацию я нашёл в трёх источниках (хотя облазил много интернета и различной информации):      1. Справочное пособие к СНиП «Проектирование подпорных стен и стен подвалов», Москва 1990      2. Г. К. Клейн «Расчёт подпорных стен», Высшая школа 1964      3. ВСН 167-70 ТЕХНИЧЕСКИЕ УКАЗАНИЯ ПО ПРОЕКТИРОВАНИЮ ПОДПОРНЫХ СТЕН ДЛЯ ТРАНСПОРТНОГО СТРОИТЕЛЬСТВА      Указанную литературу удобнее всего скачать на сайте dwg.ru в разделе Download. Первые две книги необходимо скачать в формате djvu, ВСН мне удалось найти только в формате doc.      Итак, небольшая общая информация. Подпорная стена (также называют подпорная стенка, опорная стенка) — это удерживающее сооружение, предназначенное для поддержания грунта (земли) на участке со сложным рельефом. Существуют различные виды стен — стены на свайном основании, шпунтовые стены, уголковые (тонкостенные) стены, массивные подпорные стены. Может есть ещё какие-то виды. Вобщем, в Пособии рассматриваются два вида — уголковые и массивные. Мне как раз только эти виды возможно реализовать (шпунтозабивное и сваебурильное оборудование подойти к месту строительства стены не может). Далее мне необходимо было выбрать — какого же всё-таки вида стену принять (массивную либо уголковую). Пришлось рассчитать оба варианта (чтобы выяснить, какой обойдётся дешевле). В результате я получил геометрические размеры для уголковой и для массивной подпорной стены.      Затем я произвёл экономическое сравнение этих двух видов подпорной стены для своего случая (рассматривался один погонный метр стены), вот результаты: Вид подпорной стены Уголковая Массивная Затраты на бетон, руб 3088 6717 Затраты на арматуру, руб 680 0 Выкопать грунт, руб 4810 2360 Обратная засыпка грунта, руб 1940 215 Суммарные затраты на строительство, руб 10518 9292      Для наглядности сравнения материальных затрат на работы по возведению подпорной стены различного вида, прикрепляю рисунки:      Конечно же, при различных условиях (в отдельных случаях) получится различная стоимость строительства. В вашем случае, возможно, будет дешевле стена уголкового профиля. Уточню, что оба вида профиля (что представлены в таблице выше) имеют одинаковый запас устойчивости (т.е. рассчитаны на одинаковую нагрузку). Также надо иметь ввиду, что стена уголкового профиля более требовательна к качеству работ — бетон в такой конструкции должен быть уложен очень аккуратно, уплотнён вибратором, необходимо сохранить защитный слой арматуры, сложности с установкой арматурного каркаса, опалубки. Вобщем, в моём случае дешевле и проще обходилось строительство массивной подпорной стены. Поэтому далее я расскажу про расчёт и строительство именно массивной бетонной подпорной стены.      Первоначально необходимо определиться с высотой стены. Нужно определить, какой перепад высоты откоса необходимо удержать — т.е. разница отметок уровня земли в нижней части стены и отметкой земли сверху подпорной стены. Я исходил из практических соображений. Решил, что максимальная высота, на которую можно вручную поднять ведро с бетоном — 1,4м (все работы по замесу бетона планировалось проводить снизу стены). Также в выборе именно этой высоты сыграла роль размера стандартного листа фанеры — 1525х1525мм. Итак, я определился с перепадом отметок — 1400мм.      Далее для составления расчётного профиля подпорной стены необходимо учитывать конструктивные требования СНиП (раз уж мы решили провести расчёт в соответствии со строительными государственными нормами):      1. Минимальная глубина заложения подошвы подпорной стены 600мм (пункт 10.6 Пособия)      2. Минимальный размер для бетонной массивной подпорной стены равен 400мм (пункт 10.4 Пособия). Это означает, что верхняя (самая тонкая) часть стены должна быть не менее 400мм.      3. Уклон подошвы подпорной стены в сторону обратной засыпки не более 0,125 (пункт 10.10 Пособия). Это означает, что подошва подпорной стены может иметь понижение в сторону засыпки (это увеличивает её устойчивость) но не более чем на 125мм на каждый метр.      4. Ширина подошвы подпорной стены предварительно назначается в пределах 0,5-0,7 от полной высоты стены (пункт 10.3 Пособия).      Ещё надо учесть необходимость создания дренажа за подпорной стеной. В связи с этим появляется «ступенька» на тыльной стороне стены. В моём случае ещё было выгодно сделать наклон передней грани стены — связано с тем что тогда можно использовать небольшую площадь дороги ниже участка, не создавая при этом помехи транспорту. В книге Г.К. Клейна рекомендуется принимать уклон стены 3:1 (т.е. на 3м высоты стены, горизонтальное её смещение составляет 1м). В итоге, с учётом вышесказанного, я составил продольный профиль подпорной стены для расчёта (смотреть рисунок справа).      Нужно также заметить, что высоту перепада отметок в 1400мм я также принял исходя из условия минимального заглубления подошвы (600мм) и рекомендуемой общей высоты стены в этом случае 2м (смотреть пункт 10.4 Пособия и рисунок слева), отсюда и принятый перепад составил 1400мм. Нужно заметить, что в расчёте массивной стены можно было бы учесть вес грунта на той площадке, что я оставил для осуществления дренажа (230мм), в этом случае стена получается немножко устойчивее сдвигу. Но в связи с тем, что эта площадка (230мм) очень мала, я не учитываю её в расчёте. Забегая вперёд хочу отметить, что в любом случае, считать подпорные стены приходится методом подбора (т.е. задаваться геометрическими размерами стены — считать её — если стена неустойчива — то увеличивать размеры стены и снова считать. Если стена устойчива с большим запасом — то уменьшать размеры и пересчитывать). В своём случае я варьировал массу стены (и её устойчивость) за счёт подбора выступающей передней подземной части стены (т .е. варьировал размер 300мм на этой картинке). В итоге, стена оказалась устойчивой при минимальном запасе именно при данном окончательном продольном профиле. И поэтому расчёт ниже приводится уже для окончательно принятого профиля стены.      Приступая к расчёту, нам необходимо иметь исходные данные (технические условия). Геометрические размеры подпорной стены у нас имеются. Величина угла наклона поверхности земли к горизонту выше подпорной стены в моём случае составила 12°. Остаётся определиться со свойствами грунта. И вот здесь самая главная проблема. Дело в том, что проектные организации отказываются рассчитать стену, если нет свойств грунта (т.е. результатов инженерно-геодезических изысканий). Эти самые свойства грунта (показатели грунта, инженерно-геодезические изыскания (ИГИ), параметры грунта) делаются отдельными организациями с помощью взятия проб грунта бурильными установками на месте предполагаемого строительства. Короче говоря, это дорогостоящее и трудоёмкое дело. Поэтому я сразу решил, что заказывать ИГИ для меня слишком дорого. Как же поступать в этом случае? Возможно, ваш сосед по земельному участку заказывал геодезические изыскания — тогда можно узнать у него свойства грунта (хотя, они могут и отличаться). Я же воспользовался рекомендациями из книги Яковлев «Технология ТИСЭ. Универсальный фундамент» и принял, что у меня на участке грунт представляет собой суглинок. Далее мы обращаемся к Таблице 2 Пособия и находим для своего случая необходимые нормативные свойства грунта. Всё же надо отметить, что неправильно принятые свойства грунта (завышенные) могут плохо повлиять на результаты расчёта (стена может оказаться неустойчива на реальном грунте). Поэтому лучше занизить свойства, чем завысить (т.е. лучше принять грунт с более низким значением угла внутреннего трения грунта). Принятые мною параметры грунта выделены в красный прямоугольник: Нормативные показатели грунта      Итак, мы определились с исходными данными, приступаем к расчёту. Я выполнял расчёт в программной среде MathCAD, но это не имеет никакого значения. С помощью калькулятора и бумаги с ручкой абсолютно так же можно выполнить весь расчёт. Первым делом, принятые нормативные значения грунта пересчитываем на расчётные значения, для расчёта подпорной стены по первому и второму предельному состоянию (не пугайтесь ужасных слов, фактически — это просто ввод коэффициентов запаса). Вот эти расчётные параметры грунта (все формулы приведены в Пособии): Расчётные показатели грунта      Далее я разбиваю тыльную поверхность стены на два характерных участка (смотри поясняющий рисунок) — участок АВ вертикальный, это обусловлено удобством установки опалубки и участок ВС — наклонённый под углом 17° к вертикали, это обуславливается тем, что строго вертикальный откос грунта не удержится (котлован может осыпаться) а при указонном уклоне грунт может сам держаться на время проведения работ. Итак, на участке АВ вычисляю коэффициент горизонтального давления грунта. Затем угол наклона плоскости скольжения и учёт того, что суглинок является связным грунтом и имеет некоторое трение по плоскости скольжения, что увеличивает устойчивость стены: Коэффициент активного давления грунта      В моём случае строительство подпорной стены ведётся в районе с сейсмичностью 8 баллов. Поэтому, необходимо ввести коэффициент на активное горизонтальное давление грунта, согласно отдельному разделу Пособия. И нахожу интенсивность горизонтального активного давления грунта в точке В: Интенсивность горизонтального активного давления грунта      Далее аналогично участку АВ, нахожу все необходимые расчётные значения для участка ВС. И в итоге строю график зависимости интенсивности горизонтального активного давления грунта от глубины. Красной линией отображена зависимость для участка АВ. В верхней части графика есть «нереальная» отрицательная зависимость активного давления грунта — это за счёт того, что связный грунт (как суглинок) на определённую некоторую глубину может быть устойчив за счёт собственных связных сил (этот момент разобран в книге Г.К. Клейна). Синяя линия — зависимость активного давления грунта от глубины на участке ВС: Расчёт участка ВС      И вот, на следующем этапе расчёта мы получаем некоторое понятное и несущее смысл значение. Это сдвигающая сила. Кстати, надо упомянуть, что я принял распределённую нагрузку выше стены равную нулю (т.е. принято, что выше стены никаких грузов не лежит). Но, забегая вперёд, хочу сообщить, что я произвёл расчёт своей стены также и без учёта сейсмики отдельно и получил вот какие результаты: при землетрясении в 8 баллов стена устойчива при отсутствии распределённой нагрузки (т.е. если выше стены не будет ничего складироваться), а при отсутствии землетрясения (нормальные условия) стена устойчива даже при наличии распределённой нагрузки 500 кг на квадратный метр поверхности выше стены. Это довольно приличное значение.      Итак, ниже представлен расчёт сдвигающей силы от собственного веса грунта. И мы получили, что на один погонный метр стены, по всей её высоте грунт давит с силой 21,69 кН, это примерно 2,1 тонны. Сдвигающая сила от массы грунта

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.

Расчет подпорной стены из бетона

Подпорные стены выполняются каменными, бетонными, железобетонными и смешанными (железобетон с камнем и пр.).

Применение металлических подпорных стен имеет место в редких случаях при временных сооружениях. Каменные и бетонные подпорные стены рациональны при сравнительно небольшой высоте насыпи (до 3—4,0 м).

При большей высоте более экономичными оказываются железобетонные подпорные стены, устойчивость которых достигается главным образом не за счет собственного веса конструкции. Обычная форма железобетонных подпорных стен — уголковая, в простейшем виде состоит (рис. 0) из вертикальной стенки (лицевой плиты), воспринимающей боковое давление грунта, и жестко соединенной с ней горизонтальной фундаментной плиты, распределяющей давление на основание.

При высоте стенки более 4—5 м вертикальная плита простой уголковой стенки получается очень большой толщины, и для улучшения условий ее работы вводятся вертикальные ребра — контрфорсы, расстояние между которыми принимается равным 3—5,0 м (рис. 1).

Здесь лицевая плита, воспринимая горизонтальное давление грунта, имеет в качестве опор: с боков контрфорсы, внизу фундаментную плиту и в некоторых случаях сверху продольную балку. Таким образом в зависимости от отношения расстояния между контрфорсами к высоте подпорной стены лицевая плита может рассматриваться балочной или опертой по контуру.

Контрфорс является консольной балкой, защемленной в фундаментной плите. Фундаментная плита воспринимает разность между вертикальным давлением земли и отпором грунта и опирается на лицевую плиту, контрфорсы и «шпору».

Расчет подпорных стен

Передняя часть фундаментной плиты работает как консоль. Кроме обычного расчета прочности при расчете подпорных стен необходимо производить проверку устойчивости от опрокидывания и скольжения. Обычно принимают условно основание жестким, и тогда при опрокидывании стенки вращение будет происходить вокруг крайней точки носка. Горизонтальные силы вызывают момент, стремящийся опрокинуть стенку, от чего ее удерживают вертикальные силы (вес стенки и земли, находящейся на фундаментной плите), создающие удерживающий момент. Коэффициент устойчивости от опрокидывания

Копр = Муд / Мопр — должно быть > 1,20—1,50 в зависимости от назначения подпорной стены. То же относится и к коэффициенту устойчивости от скольжения

Кск = Qсдв / Qyд

где Qсдв — сила, стремящаяся сдвинуть подпорную стенку, равная горизонтальному давлению грунта, и Qyд — сила, удерживающая стенку от скольжения, равная вертикальному давлению на подошву фундаментной плиты, умноженному на коэффициент трения между материалом плиты (бетоном) и грунтом.

Для увеличения устойчивости стенки на опрокидывание служит «носок» и против скольжения — «шпора». В некоторых случаях лицевая плита выполняется в виде железобетонного или каменного свода.

При большой высоте стенки устраиваются кроме фундаментной плиты дополнительные разгрузочные площадки. Подпорные стены применяются для ограждения насыпей (в железно-дорожных сооружениях, при планировке городов и территорий заводов и т. д.), в качестве набережных и др.

устройство и функции, устойчивость и дренаж, расчет

Чтобы обеспечить несущую способность сооружения и удержать большое количество земляной массы, необходимо правильно подобрать строительный материал с максимальными прочностными характеристиками.

Проектирование и расчет подпорной стенки

Подпорные стенки возводятся с целью предотвращения оползней

Прежде чем делать проект стены, нужно оценить факторы, способные влиять на ее устойчивость. Сюда относятся сейсмические явления, зимнее набухание грунта, вибрации (к примеру, от железнодорожных путей), подмывание дождем. Толщина конструкции выбирается сообразно высоте и характеристикам грунта. К примеру, высокая подпорная стена, стоящая на относительно мягкой почве, должна быть достаточно толстой. Возводить конструкцию нужно на устойчивом грунте из щебня, гравия или глины. Глубина промерзания не должна превышать 1,5 м. Нельзя, чтобы грунтовые воды поднимались выше, чем на 1-1,5 м ниже поверхности.

Если высота постройки больше 2 м, на ее устойчивость также оказывает влияние сила ветра. Такие стены особенно требовательны к точности расчетов, требующих внимания к ряду факторов: подвижность грунта, плотность стройматериала, подверженность возникновению трещин. Проводить их должны специалисты, опираясь на профессиональные руководства. Своими руками можно монтировать невысокие конструкции (не более 1,4 м надземной части).

Наклон у задней части сооружения бывает крутым и пологим. Форма конструкции сбоку, как правило, прямоугольник либо трапеция. Габариты подошвы должны составлять 50-70% от высоты стенки. Толщину подбирают в зависимости от особенностей грунта. Если он пластичный и состоит в основном из частиц песка и глины, подпорка должна быть массивной. В этом случае толщина равна половине высоты. Для твердых почв (кварцевых, шпатовых и подобных) соотношение параметров будет 1:4, для промежуточных вариантов – 1:3.

Особенности конструкций подпорных стен

При строительстве высоких опорных сооружений используется прочный фундамент, а сами конструкции, как правило, изготавливают из бетона с армированием.

При незначительном перепаде рельефа применяют различные методыустройства подпорных стен. Например, существует способ укладки плоских камней друг на друга с цементным раствором или без такового, но со скосом фронтальной стороны в 5–10 градусов (метод сухой кладки).

Помимо этого, в некоторые ландшафтные проекты включают декоративные стенки-бордюры, габионы, а также опорные конструкции из обработанного бруса. Не исключены варианты кирпичной, бутовой и бутобетонной кладки подпорных стенок, а также их выкладывание из бетонных блоков.

Выбор материалов и способов их использования зависит исключительно от полета фантазии владельца участка, а также от его финансовых возможностей.

Методы устройства стен и используемые для этого материалы разные, но есть ряд требований, которые одинаково необходимо учитывать при строительстве практически всех садовых опорных конструкций. К ним относится правильно подготовленное основание, так называемый подстилающий слой, а также наличие дренажа для отвода лишней влаги.

Способ строительства подпорных стен из бетона с применением деревянной опалубки и дальнейшей облицовкой подходит для опорных сооруженийот 0,4 м и выше на участках со средним и большим уклоном. Позволяет удерживать большое давление грунта и более долговечен по сравнению со способом, при котором стенки полностью выкладываются из натурального камня. В зависимости от финансовых возможностей стенку с бетонной сердцевиной можно облицевать песчаником, известняком, гранитом, гнейсом, мрамором, клинкерным кирпичом либо искусственным материалом, имитирующим любой вид камня или плитки.

Разновидности подпорных стенок

Подпорную стенку сооружают в случаях, когда откос грунта или насыпи превышает предельную величину. Они подразделяются по высоте, конструкции и материалу.

По высоте:

• низкие — перепад планировочных отметок менее 10 м;
• средние — перепад составляет от 10 до 20 м;
• высокие — при перепаде высот более 20 м.

По конструкции:

• массивные;
• тонкостенные;
• анкерные.

1. Гибкая подпорка с анкерным прекплением. 2. Массивные подпорные стенки: а — с вертикальными гранями; b — с вертикальной лицевой и наклонной тыльной гранью; c — с наклонной лицевой и вертикальной тыльной гранью; d — с двумя наклонными в сторону насыпи гранями; e — со ступенчатой тыльной гранью; f — с ломаной тыльной гранью. 3. Тонкостенные подпорные стенки: a — уголковая консольная; b — уголковая консольная с зубом; c — уголковая контрфорсная; d — уголковая с анкерными тягами

По материалу:

• железобетонные;
• бетонные;
• кирпичные;
• каменные;
• деревянные;

Кирпичная подпорная стенка

Каменная подпорная стенка

Деревянная подпорная стенка

Габионная подпорная стенка

Массивные подпорные стенки обеспечивают устойчивость от сдвига и опрокидывания собственным весом. В тонкостенных кроме собственного веса учитывается вес грунта, который включается в работу в соответствии с конструкцией стенки.

Подпорные стенки бывают монолитными, сборными и сборно-монолитными. Конструктивно тонкостенные подпорные сооружения по форме подразделяются на:

• уголковые консольные;
• уголковые анкерные;
• контрфорсные.

Анкерные подпорные стенки применяются при высоких перепадах планировочных отметок. Каждый грунт имеет свои физико-механические свойства. Например, если для него существует понятие призма обрушения, то анкерная плита должна располагаться за её пределами.

Гибкие подпорные конструкции могу иметь небольшой прогиб и смещение, которые ограничиваются нормами. Если в основании подпорного сооружения имеются слабые грунты, применяются для стенок свайные фундаменты.

Размеры подпорных стенок принимаются в ходе расчёта, в котором учитывается:

• вес стенки;
• давление грунта;
• нагрузки, находящиеся в пределах призмы обрушения;
• нагрузки на лицевую часть стенки и другие возможные силы, возникающие в каждом конкретном случае.

Подпорная конструкция рассчитывается на несущую способность грунта и самой стенки, устойчивость против сдвига. Для сложных условий строительства расчёт учитывает все дополнительные нагрузки.

В случае водонасыщенных грунтов делается дренаж . При этом уменьшается нагрузка от грунта на стенку. Иногда грунт содержит агрессивные составляющие по отношению к бетону или металлу. В этом случае возведение сооружения делается с учётом защиты конструкций от коррозии.

Высота подпорной стенки напрямую зависит от высоты перепада планировки. Для массивных сооружений размер подошвы можно принять 0,5-0,7 высоты стенки. Наименьший размер сечений стен допускается для:

• бутобетонных — 600 мм;
• бетонных — 400 мм;
• железобетонных — 100 мм.

При определении глубины заложения подпорных стенок учитываются все требования, как к фундаментам, но не менее 600 мм для нескальных грунтов и 300 мм для скальных.

Подпорные стенки из металлического гофрированного листа

ЗАО «Гофросталь» является первым и единственным на данный момент производителем подпорных стен из гофрированных стальных листов в Российской Федерации.

Подпорная стенка нового поколения от ЗАО «Гофросталь» – это удачное решение множества строительных задач. Она представляет собой одну или несколько секций, связанных при помощи стоек. Каждая секция имеет вид засыпной металлоконструкции коробчатой формы («бездонный ящик») и состоит из гофрированных оцинкованных профилей, соединенных болтами.

При монтаже выполняется засыпка секций и застенного пространства дренирующим грунтом для плотной и жесткой посадки элементов конструкции. Для предотвращения вымывания грунта водами, рекомендуется укладывать специально предназначенный для подобных целей геотекстильный материал. Засыпанная при помощи грунта и геотекстиля конструкция подпорной стенки работает по надежному принципу классической стены гравитационного типа.

ПОДПОРНЫЕ СТЕНЫ: ЭЛЕМЕНТЫ КОНСТРУКЦИЙ

Основной элемент конструкции подпорной стены — ригель, представляющий собой горизонтальный элемент трапецеидального профиля. Из него и собираются передняя и задняя грани и диафрагмы стены.

Пространственный каркас формируется при помощи сборной стойки. Она представляет собой два холодногнутых неравнополочных уголка и лицевую пластину. Окончательная сборка конструкции в готовый продукт выполняется болтами на площадке.

МАТЕРИАЛ ЗАСЫПКИ ЯЧЕЕК

В процессе засыпки конструкции рекомендуется использовать хорошо дренирующий фракционированный материал (возможно использование местного грунта), который легко поддается уплотнению классическим способом.

Оптимальные физико-механические характеристики:

• Размер частиц материала не должен превышать 75 мм (на расстоянии до 300 мм от стен).
• Количество частиц размером менее 0,075 мм должно быть не более 10%.
• Угол внутреннего трения не менее 27 градусов.

Этим требованиям в полной мере удовлетворяет песчаный грунт от средне- до крупнозернистого или песчано-гравийная смесь.

Если необходимо построить сооружения на скальном и плотном основании, то под опорными пластинами нужно соорудить неуплотненную грунтовую подушку с толщиной около 200 мм.

В условиях воздействия грунтовых вод на опоры требуется устройство застенного линейного дренажа из перфорированной трубы.

СБОРКА КОНСТРУКЦИИ

Простота конструкции делает время сборки минимальным. Кроме того, не требуется использование сложной профессиональной техники и высококвалифицированных рабочих. Все элементы конструкции поставляются на стройплощадку в полной заводской готовности.

Сборка всей металлоконструкции – это соединение болтами отдельных элементов. Для ее монтажа будет достаточно небольшой бригады. Сборку конструкции следует осуществлять строго по специально выполненной монтажной схеме. Монтажная схема включает в себя: порядок установки элементов и объединения секций, порядок установки болтов и схему специальных монтажных стяжек, оснастки и подмостей на время сборки.

Установка секций диафрагмы в проектное положение

Подготовка к засыпке ячеек и застенного пространства

Засыпка секций грейфером

Уплотнение грунта внутри ячеек

ПРЕИМУЩЕСТВА ПРОДУКЦИИ ЗАО «ГОФРОСТАЛЬ»

Как прямой производитель ЗАО «Гофросталь» может предложить высококачественную продукцию по выгодным ценам, значительно ниже, чем их аналоги.

ОСНОВНЫЕ ОБЛАСТИ ПРИМЕНЕНИЯ

Проверенная временем устойчивость к большинству видов воздействий, надежность и долговечность, позволяет применять подпорные стены из МГК практически в любых случаях:

Узнать о преимуществе МГК вы можете, нажав на кнопку ниже. Кроме того вашему вниманию доступен раздел документации:

Тел.: 8-800-775-57-66 бесплатная линия E-mail: [email protected]

Конструкция подпорной стенки

Для создания подпорной перегородки используется множество материалов:

• камень;
• древесина;
• кирпич;
• бетон;
• газобетон;
• габион;
• всевозможные комбинации материалов.

Выбор строительных изделий зависит от функций, которые должна выполнять подпорная конструкция, общего стиля ландшафта, имеющихся материалов, бюджета, рельефа участка, размера будущей стены.

Подпорные стены из кирпича представляют собой конструкции для удержания грунта на склоне (как правило, крутой почти вертикальный или вертикальный наклон). Они применяются для связывания почв между двумя различными возвышенностями. Часто их строят в местности, где есть нежелательные склоны или ландшафт должен быть сформирован строго и спроектирован для более конкретных целей. Качественно собранное подпорное кирпичное сооружение всегда состоит из таких элементов:

Конструкция состоит из нескольких спроектированных уровней.

• Дренаж (защита). Служит для отвода лишней влаги, которая накапливается за внутренней стороной стенки. Он увеличивает срок эксплуатации строения.
• Подземная часть фундамента. Основание стены, которое находится ниже уровня поверхности. Обеспечивает поддержку и устойчивость конструкции.
• Цоколь (наземная часть фундамента). Продолжение основания, на которое выкладывают последующую кладку.
• Стена из кирпича. Надземная часть конструкции, которая поднимается от оснований цоколя. Имеет высоту и толщину, определяемую в соответствии с нагрузкой, которую выдерживает фундамент. Ее внутренняя сторона контактирует с грунтом. Предотвращает движение высокой части почвы на участке.

Разновидности бетонных подпорных стенок

Укрепительные подпорные стены из монолитного железобетона делят на три вида:

• массивные;
• комбинированные;
• тонкостенные.

Первая категория опорных стен удерживает давление грунта только за счет своей большой массы (прочность также зависит от величины заглубления). Ввиду того, что на изготовление таких стенок необходимо большое количество строительного материала, при индивидуальном строительстве их можно рекомендовать для возведения невысоких подпорных сооружений (высотой над уровнем почвы 0,5÷0,7 м) на участках с небольшим углом наклона. Тогда рекомендованная величина заглубления (⅓ от высоты) составит 0,17÷0,24 м, а толщина (¼÷½ от высоты) – 0,25÷0,35 м.

Комбинированные изделия имеют меньший вес, чем массивные. Чтобы повысить их устойчивость используют фундамент более широких размеров, чем основание самой стены (грунт, давящий на выступающие элементы фундамента, частично снижает нагрузки и тем самым повышает устойчивость).

Тонкостенные подпорные стенки из бетона изготавливают Г- или Т-образной формы. Так как ширина «подошвы» у таких изделий соизмерима с их высотой, то вертикальное давление грунта на опору значительно уменьшает горизонтальные нагрузки и увеличивает устойчивость стены к опрокидыванию.

Такие изделия можно приобрести в виде готовых секций, сделанных в заводских условиях.

Создание подпорной стенки из кирпича

Одним из самых распространенных и бюджетных материалов считается подпорное ограждение из кирпича, сделанное своими руками. Плюсом для выбора такого строительного изделия служит то, что можно использовать кирпичи, оставшиеся после строительства дома или менее крупных построек во дворе, а кладка самой стенки требует тех же навыков.

Расчеты, материалы и инструменты

Если планируемая постройка будет достаточной высокой, то лучше проконсультироваться со специалистом.

Для того чтобы правильно построить кирпичную стенку, необходимо учитывать некоторые особенности. Прежде всего, необходимо выбрать устойчивую область почвы, где глубина грунтовых вод от поверхности превышает 150 см. Нужно учитывать и температуру воздуха. Если промерзание земли глубже 150 см, то строительство подпорной стенки лучше отложить пока температура не повысится. Стоит помнить, что строительство стенки выше 1,4 м над поверхностью почвы требует специфических расчетов, учитывающих подвижность грунта, его давление и общего веса конструкции. Такие расчеты сложно провести самостоятельно, поэтому необходима консультация специалиста.

В зависимости от высоты конструкции необходимо выбрать толщину кирпичной кладки. Основные параметры расчетов представлены в таблице:

Толщина стены в кирпичах	Высота стены, см
0,5	до 50
1	от 50 до 100
1,5	от 100

Устройство подпорной стенки своими руками не составляет особой сложности, однако требует конкретных знаний и навыков.

Список дополнительных материалов и инструментов для выкладки стенки зависит от того, какой дренаж и раствор будет применяться. В основном для этого используется цемент, гравий или щебень, песок, кирпич, армированная сетка или рубероид. Инструменты, которые должны быть в наличии при возведении опорной кирпичной установки:

При сборе инструментов для работы нужно подготовить мастерок.

• лопата;
• молоток;
• мастерок;
• уровень;
• измерительная рулетка;
• канцелярский нож;
• колышки;
• шнур.

Фундамент

Ширина основы должна быть на 20—30 см больше, чем ширина самой кладки, а необходимая углубленность для устройства подпорной стенки из кирпича составляет не менее 30 см. Правильно рассчитывать нужное значение необходимо в зависимости от рыхлости грунта. Соотношение глубины фундамента от высоты стены изложено в таблице:

Вид грунта	Необходимое значение глубины фундамента от высоты стены, в частях
Мягкий грунт, рыхлая песчаная или влажная почва	1 /2
Почва средней рыхлости	1 /3
Твердая, глинистая почва	1 /4

Для того чтобы основание прослужило долгие годы, необходимо использовать качественные материалы. В состав фундамента входит бетон, щебень и гравий, которые уплотняются глиной или цементом. Если высота ограждения составляет меньше 70 см, можно использовать раствор на основе цемента и песка (в пропорции 1:3). Его следует хорошо размешать и добавить воды пока не получится нужная консистенция.

Как построить?

Для возведения фундамента конструкции нужно вырыть траншею.

На месте, где будет находиться подпорная стенка, необходимо сделать траншею. По ее периметру строится опалубок. Дно нужно хорошо разровнять и утрамбовать. Затем засыпать 15 см гравия или щебня. Следующий слой — это армирующая сетка или один слой рубероида, размер которого равен размеру будущей опорной стенки. Последний слой — бетон. Его нужно залить и ждать несколько дней для того, чтобы конструкция просохла.

Кирпичная кладка

Следующий этап строительства подпорной стенки — это кладка кирпича. Для этого по обеим сторонам основания вбиваются колья. На них натягивается шнур. Кирпич следует класть на цементный раствор. Для приготовления смеси для выкладки кирпичных рядов берут одну часть цемента и по три части мелкого песка и воды. Кирпичную кладку выравнивают по шнуру. Выкладывать нужно по шахматному принципу. После окончания строительства швы готовой конструкции можно заделать, это продлит срок эксплуатации кирпичной стенки.

Украшаем подпорную стенку растениями

Чтобы создать более естественный, природный вид, добавьте цветочные культуры в разных местах стены. Грубый камень автоматически будет иметь достаточно большие зазоры для укладки в почву и посадки. Если вы используете резанный камень, планируйте зазоры при строительстве стены. Они не должны быть большими и не должны нарушать целостность стены. Каскадные растения, такие как ползучий тимьян, многолетний желтый Алиссум выглядят очень привлекательно, расползаясь по сторонам каменных стен. Декоративные травы и некоторые виды суккулентов также хорошо растут на каменных стенах или рядом с ними.

Что такое подпорная стена?

Эта конструкция представляет собой на вид обычную стену, выполненную из прочного материала, на которую возложены функции опоры для неустойчивых грунтов.

Если участок имеет неровный рельеф, предусматривает возвышенности и большое количество склонов, то в наиболее проблемных местах рекомендуется установить опоры, что позволит избежать обрушения и сползания грунта.

Не стоит не замечать неровности на вашем участке. Необходимо как можно скорее предпринять соответствующие меры, которые помогут обезопасить сам участок и вас от неприятностей. И в этом вам сможет помочь подпорная стенка, которую можно изготовить своими руками. Если грамотно подойти к выбору материала для этой конструкции, то эта стенка может превратиться в красивый элемент дизайна вашего участка, в результате ваша дача приобретет оригинальный облик.

При выборе конструкции подпорной стены необходимо учитывать ее назначение. Поэтому перед ее изготовлением необходимо выяснить, будет ли она выполнять лишь декоративную роль или же ей предстоит решать задачу по укреплению участка. Сам же процесс создания подпорной стенки включает себя три основных этапа:

1. Изготовление фундамента, который будет выполнять роль поддержки для опорной стенки;
2. Сооружение стены. Здесь имеется в виду непосредственно сама опора, которая внутренней стороной будет обеспечивать поддержку грунту, а внешней обеспечивать участку декоративные свойства;
3. Устройство водоотвода и дренажа. Эти меры необходимы для того, чтобы предотвратить избыточное увлажнение. Между стеной и грунтом обязательно будет скапливаться влага, поэтому владельцу придется подумать о том, как обеспечить эффективное ее удаление.

Что может повлиять на устойчивость подпорных стен

Наиболее важные характеристики, которыми должны обладать опорные стены из бетона – это устойчивость и переносимость высоких нагрузок от давления грунта. Это гарантия того, что конструкция не будет разрушена в результате обвала почвы.

На опорную конструкцию возможно влияние следующих факторов:

1. Уровня вибрации, которая имеет место быть при расположении земельного участка в непосредственной близости к автомобильной дороге с интенсивным потоком движения автотранспорта или вблизи железной дороги;
2. Сейсмических явлений разного характера при строительстве в сейсмоактивных регионах;
3. Уровня прохождения грунтовых вод и их активностью в дождливые периоды, а также паводковые явления в регионе;
4. Уровень набухания грунта в зимние месяцы.

Подпорная стена из бетона будет устойчива при правильном подборе ее толщины, которая зависит от высоты сооружения и характеристик почвы. При устройстве стены на мягком грунте рекомендуется увеличение ее ширины.

Важно! При строительстве подпорной стенки свыше 2 метров в высоту, необходимо учитывать ветровые нагрузки конкретного региона строительства.

Подпорная стенка из железобетона

Установка опорных бетонных стенок

Многие застройщики рекомендуют проводить замеры на участке при помощи экспертов. Так можно снизить процент вероятности ошибок и последующих осложнений. Если такой возможности нет, и установка проводится самостоятельно, лучше ориентироваться на следующие правила:

• сооружение нужно возводить на устойчивом грунте: гравий, щебень;
• для грамотной установки необходимо учитывать уровень промерзания почвы. Он должен быть не более 1,5 м от поверхности почвы;
• желательно устанавливать плиты, которые будут иметь высоту не более 140 см на наземной части. Более высокие стены обустраивают при помощи профильных специалистов. Профессионалы смогут сделать точные расчеты и установить конструкцию в соответствии со всеми правилами и техническими нормами;
• грунтовые воды должны находиться на расстоянии не более 1,5 м от почвенной поверхности.

Возведение опорной стены делится на несколько этапов.

Деревянная подпорная стенка

Конструкцию, выполненную из дерева, многие считают дешевой и ненадежной, однако это совсем не так. Для монтажа качественной конструкции, выполненной из горизонтальных бревен, потребуется хорошо высушенная древесина. Клееный брус для этих целей не используется, а вот бревна и цельный брус позволят создать не только красивую, но и прочную конструкцию. Укладку древесных материалов можно проводить, как горизонтально, так и вертикально. В первом случае важно, чтобы все бревна имели одинаковую длину и толщину, при вертикальном монтаже таких требований нет.

Альтернативное решение, позволяющее снизить затраты на строительство подпорной стенки – использование стволов и веток спиленных старых деревьев (если они еще крепкие). Конечно, стволы большинства деревьев сложно назвать ровными, но для невысокой стенки, выполняющей декоративную роль, это и не требуется. Важно помнить о том, что дерево – это материал, который подвергается воздействию внешних факторов. Исходя из этого, перед началом строительства бревна нужно обработать, используя для этого спецсредства (антисептики, пропитки и т.д.).

Декорирование

Бетонные основания не отличаются эстетичностью и имеют пористую поверхность, способную поглощать влагу, поэтому требуют дополнительной финишной отделки.

Для отделки лицевой стороны железобетонной подпорки своими руками можно использовать следующие материалы:

• специальную водостойкую краску, предназначенную для цементных поверхностей;
• декоративную плитку для внешней отделки;
• штукатурку;
• панели из дерева;
• камень искусственный.

При выборе отделочного материала рекомендуется учитывать архитектуру загородного дома и ландшафтный дизайн приусадебного участка. От выбранного отделочного материала будет зависеть стоимость декоративной отделки.

Габионы

Они делаются быстро, и что самое важное – любой высоты. Для их конструирования не требуется бетонный раствор, а лишь натуральные камни и прямоугольной формы металлическая сетка – контейнер. Единственное условие – ячейки сетки должны быть меньшего размера, чем самый малый камень, который ее наполняет. Габионы можно устанавливать один на другой и тем самым формировать высоту стены. Они могут использоваться как для террасирования, так и просто для сдерживания больших масс грунта. В черте города и за его пределами нередко можно встретить такие же конструкции, удерживающие уровень грунта при создании мостов и набережных.

Форма, размеры и цвет каменного наполнителя, оказывает влияние на декоративные сооружения из габионов

Особенность этого метода заключается в том, что все используемые сетки должны иметь одинаковый размер и совместимую форму. Также желательно при этом использовать камни из одного месторождения, чтобы сохранить цветовую гамму на всем участке.

Рекомендуется использовать камень-наполнитель, который на треть превышает размер ячейки сетчатого контейнера

Наилучшим вариантом считаются в качестве основы взятые сетки из металла с полимерным покрытием. Оно защитит конструкцию от коррозии и позволит на длительный период сохранить стенку в первозданном виде.

Гармоничное сочетание габионов с местным ландшафтом

Материалы для подпорной стенки

На открытых пространствах для борьбы с ветровой и водной эрозией широко используется растения. Деревья и кустарники с цепкой корневой системой оплетают склоны, не давая оврагам разрастаться, менять ландшафт и терять плодородный слой почвы.

На ограниченной территории дачи такое использование многолетников – не слишком удачное решение. Растения не только занимают много драгоценного места, но и затеняют значительную площадь. Да и ждать, когда они подрастут, придется не один год. Гораздо проще и выгоднее для устройства подпорных стенок на даче использовать традиционные строительные материалы:

• кирпич;
• природный камень разных пород;
• бетон;
• дерево.

Они отлично подходят для возведения подпорной стенки на участке своими руками. Тем не менее, при расчете конструкции нужно помнить, что стена должна простоять не один год, выдерживая:

• воздействие поступающей в почву влаги;
• собственный вес конструкции;
• вес грунта в любое время года;
• годовые колебания температур и влияние других внешних факторов.

У каждого из вариантов есть своя специфика, плюсы и минусы, а также общие черты. Это касается устройства подпор, кроме стены, включающего надежный фундамент и дренаж, обеспечивающий отток излишней влаги.

Особенности конструкции

Опорные конструкции, изготовленные из дерева, камня искусственного, блочных изделий, в отличие от аналогичных бетонных конструкций уже имеют декоративный внешний вид, т.е. не требуют финишной отделки.

Но они ограничиваются габаритами исполнения:

• высота стенок, возведенных с помощью блочных изделий (кирпич, камень и пр.) зависит от мощности обустроенного фундамента и толщины самой конструкции;
• деревянные стены требуют наращивания.

При возведении монолитных конструкций из бетона подобная проблема отсутствует. Их можно строить высотой до 15 м. При этом они способны выдерживать большие грунтовые нагрузки и отличаются продолжительным периодом эксплуатации.

Единственный недостаток — бетонная поверхность требует финишной отделки, а это дополнительные расходы. Отделочный материал можно использовать любой, т. к. на прочностные характеристики он не влияет. Но поверхность бетона обрабатывается обязательно из-за его пористой структуры. Если не выполнить финишную отделку, в поры материала будет проникать влага, и строение быстро разрушится.

Варианты возведения подпорной стены для наклонных грунтов:

1. Из сборного железобетона. Такие изделия отличаются повышенными прочностными характеристиками и правильной геометрией.
2. Опалубочные конструкции. Для их монтажа предварительно изготавливается деревянная опалубка, в которую заливается раствор. Эта технология предоставляет возможность монтировать строения нестандартных форм.
3. Использование блочных материалов. Кладку можно оставлять открытой, а монолитные поверхности требуют покраски или облицовки.
4. Возведение строения из железобетонных блоков. Преимущество данной методики строительства — быстрота выполнения строительных работ.

Цементные стенки оборудуются на устойчивых и стабильных грунтах.

Проблемы и ошибки

Подпорная стена только на первый взгляд кажется простым сооружением. На самом деле важно не допустить нарушений технологического процесса и адекватно оценить возможность применения ФБС для подпорных стен, особенно если высота сооружения превышает допустимую величину.

Во время строительства могут возникнуть некоторые сложности:

• Высокий уровень грунтовых вод.
• Неустойчивая почва.
• Невозможность подъезда грузоподъемной техники.

В первом и втором случае потребуются дополнительные мероприятия, направленные на водопонижение участка или усиление нестабильных грунтов. В третьем случае следует отказаться от решения использовать бетонные блоки и выбрать другой тип укрепительного сооружения.

В процессе строительства могут возникнуть следующие ошибки:

• Отсутствие дренажа.
• Отсутствие гидроизоляционного слоя.
• Неправильное заглубление нижней части стены.
• Неровное и плохо подготовленное основание.

В строительстве не бывает мелочей и если на каком – то этапе допущена ошибка придется разбирать строение и начинать все заново. Только правильно возведенная укрепительная стенка из ФБС может выдерживать собственный вес и давление сдерживаемых грунтов.

Деревянная стенка

Дерево является не лучшим материалом для подобных строений из-за недолговечности. Но все же это неплохой вариант, особенно если участок находится вблизи леса. Из предварительно подготовленных бревен можно соорудить своими руками красивую подпорку для грунта:

1. Работу начинаете с подготовки материала. Для строительства подойдут только ровные бревна диаметром 12-18 см. Их необходимо нарезать требуемой длины с учетом 50 см, которые будут зарыты в грунт. Чтобы увеличить срок службы древесины, бревна пропитайте составом против гниения.
2. В вырытую траншею глубиной 50 см установите вертикально бревна плотно друг к другу. Сверху их свяжите проволокой, а по бокам скрепите гвоздями. Это предотвратит их смещение. Для устойчивости бревен прикрепите сбоку временные распорки;
3. После того, как вся стена выставлена и выровнена, траншею засыпьте гравием. Сверху залейте цементным раствором. После полного застывания удалите поддерживающие распорки.

Дерево – это тот материал, с которым можно поэкспериментировать. Имея навыки работы с древесиной, несложно соорудить своими руками маленький заборчик-подпорку из бревен разной толщины. Элегантно украсит ландшафт на даче стена из горизонтально уложенных бревен. Такая конструкция состоит из вертикально забетонированных бревен на определенном расстоянии. Пролеты между опорами закрывают бревнами, укладывая их горизонтально друг на друга.

Строительные блоки и покрышки для стенок

Необычным, но интересным материалом для подпорной стены являются покрышки. Их укладывают горизонтально с небольшим уклоном. Чтобы зафиксировать старые шины, применяют сваи, которые устанавливают вертикально. К покрышкам их крепят с помощью специальных гибких хомутов. Сами же автомобильные шины между собой соединяют проволокой из пластика. Для дополнительной фиксации используют в качестве наполнителя большие камни. А устойчивость увеличивается за счет почвы, ее засыпают внутрь покрышек. Для придания красок в шины можно высадить различные декоративные растения.

Также для конструкции подпорных стенок используют разнообразные строительные блоки. Это могут быть шлакоблоки, пеноблоки, малые блоки из бетона, различный искусственный камень. Укладываются такие опоры тем же способом, что и стенки из валунов. Основные преимущества — легкость укладки материала, прекрасные декоративные качества, способность выдержать большие нагрузки.

Подпорная стена своими руками

Подпорная каменная стена, высота которой составляет 1 метр, с наличием продольного водоотвода.

1) Нужно сделать разметку участка.

Заранее выбирается подходящее место для опоры (с уклоном у террасы, которая располагается выше, чем уровень земли). По краям выбранной области вбиваются колья и натягивается шнур.

2) Подготавливаем траншею.

С помощью садового ножа прорезается почва по разметкам. А при помощи лопаты снимается тонкий слой земли. После этого последует выкапывание самой траншеи, глубина которой составит 40 см.

3) Закладывание фундамента.

Дно траншеи хорошенько выравнивается и утрамбовывается.

Потом заливается слой бетона с глубиной не меньше 30 см. Бетонная смесь для фундамента состоит из одной части бетона, 6 частей песка и гравия. Такова должна быть пропорция.

Если почва рыхлая, то перед тем, как заливать бетонную смесь, следует сделать деревянную ограду. Дайте бетонной подушке обсохнуть до конца что займёт около трёх дней.

4) Создание известкового слоя.

Когда фундамент полностью высохнет, прежде, чем укладывать камень, нужно его вымазать известковой смесью слоями в 2-3 см.

В состав смеси входит песок, вода цемент и известь. Для одной части негашеной извести надо 3-4 части песка. Для каждого килограмма подобной смеси требуется 300 мл воды.

Чтобы не получались комки, вода добавляется постепенно. Потом можно добавить цемент. Получаем соотношение: 1 часть цемента на 7 частей смеси.

5) Укладываем камень.

Камни аккуратно очищаются от грязи и смачиваются водой.

Нельзя класть камень один на другой. Иначе постройка развалится из-за малейшего внешнего воздействия. Стык двух камней располагается в центре камня, находящегося в предыдущем ряду.

По краю всегда кладётся более крупный камень с правильными формами. Для середины подойдёт камень меньше. Надо стараться для всех камней найти устойчивые положения.

Для следующего ряда стены используется тот же принцип с применением известкового раствора. Смесь должна быть с минимальной толщиной 1-1,5 см, а то слишком крупные швы ждёт быстрое разрушение. Для устойчивости и прочности конструкции та грань, что сзади, делается с некоторым уклоном в сторону удерживаемого грунта (примерно 5-10 градусов).

Ломаная криволинейная конфигурация подпорной стены является более прочной и надёжной, поскольку подобные линии стен характеризуются уменьшенной длиной пролётов. На них нет огромной нагрузки, а благодаря шероховатой поверхности задней стены происходит более плотный контакт с почвой.

6) Использование дренажа и водоотвода.

Каждый установленный ряд опоры между почвой и стеной требует засыпания слоя щебня с гравием либо мелких камушков с гравием. После этого всё аккуратно трамбуется. Когда уложите второй ряд опоры, Вам понадобится дренажная труба.

Когда подпорная стена будет установлена, следы известкового раствора удаляются водой, губкой и щёткой.

Возведение подпорной стенки на участке с уклоном, строительство и устройство подпорной стенки под ключ низкая цена

Стоит отметить, что нередко к устройству подпорных стенок прибегают на абсолютно ровных участках. Скажете: «Зачем создавать себе такие сложности?». Смысл в этом имеется! Такой подход позволяет сделать территорию визуально просторнее, свести к минимуму эффект её ограниченности, сосредоточив внимание на интересном элементе! Эффект большого перепада высоты может быть достигнут за счёт посадки растений определённой высоты. А ещё, при возведении подпорной стенки, в неё можно интегрировать декоративные элементы — и тем самым сделать её ещё более необычной!

Где заказать?

Расчёт подпорной стенки и её строительство — работа для профессионалов! Если Вам требуется подпорная стенка из бетонных блоков или же Вы хотите украсить территорию подпорной стенкой из камня, обращайтесь в «Заокские питомники»! Наши специалисты имеют большой опыт работы в данном направлении и проведут все работы на достойном профессиональном уровне.

Для многих наших заказчиков актуальны подпорные стенки из габионов. Выглядят они впечатляюще благодаря необычному внешнему виду самого материала: габион представляет собой контейнер из металлической проволоки, заполненный природным камнем. Его фракции могут быть разными — точно так же, как форма и цвет. Фиксация подпорных стенок из этого материала осуществляется при помощи штырей, которые втыкают в грунт. Сама же стенка способна выдерживать даже очень сильные нагрузки и сохранять при этом свою форму.

Цена подпорных стенок зависит от их вида и конструкции, а они могут быть разными и определяются индивидуально. Поэтому и расчёт стоимости осуществляется отдельно для каждого конкретного случая.

Подпорные стенки: их виды и конструкции

Как уже упоминалось, подпорные стенки могут быть построены из бутобетона и целого ряда других материалов. Однако, это далеко не единственное их отличие. В зависимости от функций они могут быть:

• декоративными;
• укрепительными.

Кроме того, они могут иметь разную высоту в диапазоне до одного метра ‒ выше двух метров, а также, в соответствии с глубиной заложения, быть глубокими и неглубокими. Что касается конструкции подпорных стенок, то она бывает:

• монолитной;
• сборной.

Помимо этого, опорные стены могут располагаться отдельно от других объектов, а могут быть связанными с пандусами и лестницами.

Какой бы вид или конструкцию подпорной стены Вы ни выбрали для своего участка, заказывайте строительство этого элемента у профессионалов! Так Вы сможете быть уверены в надёжности и долговечности конструкции.

Калькулятор подпорной стены

— полное руководство по оценке подпорной стены

Подсчитайте, сколько блоков подпорной стены вам понадобится и сколько гравия для основания и засыпки потребуется для строительства стены. При желании введите цену за блок, чтобы получить смету.

Оценка материала стенового блока:

---

---

Расчет материалов подпорной стены

Вы можете использовать множество материалов для строительства подпорных стен, но люди часто используют стеновые блоки или брус для строительства.

Чтобы оценить материалы подпорной стены с помощью калькулятора выше, введите длину и ширину стены, а также предпочтительные размеры блока.

Получите бесплатную оценку проекта

Найдите квалифицированных специалистов по подпорным стенкам в вашем районе

Если вы используете другой стиль блока для строки ограничения, введите эти размеры отдельно, чтобы получить отдельную оценку для блоков ограничения. Вы также можете добавить цену за блок, чтобы оценить стоимость подпорной стены.

Продолжайте читать, чтобы узнать формулы для самостоятельного расчета материалов подпорной стены.

Примечание: Оценка материала для стен из бетонных блоков немного отличается. Если вы строите стену из бетонных блоков, воспользуйтесь нашим калькулятором бетонных блоков.

Сколько нужно блоков подпорных стен

Чтобы оценить общее количество блоков подпорной стены, вам сначала нужно рассчитать количество рядов и столбцов, необходимых для стены.

Шаг первый: замерьте стену

Начните с измерения ширины и высоты стены.Большинство экспертов предлагают закладывать первый ряд блоков ниже уровня земли примерно на 10% от высоты стены, чтобы поддерживать его правильно.

Например, если желаемая высота стены составляет 6 футов, вам следует врезать ее ниже уровня земли на 7-8 дюймов. Обязательно учитывайте это при измерении высоты стены.

Шаг второй: вычисление строк и столбцов

Разделите ширину стены в дюймах на ширину блока и округлите в большую сторону; это количество столбцов. Разделите высоту стены в дюймах на высоту блока и округлите в большую сторону; это количество строк.

Формулы для вычисления строк и столбцов

колонны стены = ширина стены ширина блока

ряды стен = высота стены

Шаг третий: расчет необходимых блоков подпорной стены

Чтобы найти общее количество блоков, необходимых для стены, умножьте количество столбцов на количество рядов; не забудьте вычесть строку, если используете заглушки.

Формула для вычисления блоков

всего блоков = строки × столбцы

Расчет блоков заглушек

Если верхняя строка будет блоком крышки, то количество необходимых блоков крышки равно количеству столбцов, указанных выше.

Советы по оценке подпорной стенки

При заказе расходных материалов рекомендуется предусмотреть дополнительные материалы для подпорных стен, в том числе блоки и заглушки, чтобы учесть отходы или плохой материал. Мы предлагаем заказать дополнительные 10% материалов, чтобы учесть это, но сложность проекта может потребовать большего или меньшего.

Не забудьте учесть закладку первого ряда блоков ниже уровня земли при измерении желаемой высоты стены. Учет этого с самого начала гарантирует, что стена не станет слишком короткой.

Если стена слишком высокая, возможно, вам придется врезать ее глубже, чтобы достичь желаемой высоты; для этого потребуется немного больше копания, но в остальном это нормально. См. Наше руководство по стоимости подпорной стены, чтобы узнать среднюю цену подпорной стены.

Подготовка основания подпорной стены

Большинство экспертов предлагают закладывать подпорную стену ниже уровня земли на ровном основании из 6-дюймового гравия или камня. Они также предлагают сделать основание в два раза шире глубины блока, чтобы учесть оседание.

Калькулятор учитывает это при оценке материала, но вы также можете использовать наш калькулятор гравия для оценки 6 ″ гравия для проекта.

Во время установки очень важно убедиться, что основание подпорной стены уплотнено и выровнено так, чтобы первый слой блока был ровным.

Как рассчитать гравий для обратной засыпки

Подпорная стена должна иметь 12 дюймов гравия сразу за всей стеной, чтобы обеспечить надлежащий дренаж.Калькулятор выше рассчитает это значение, или вы можете использовать наш калькулятор кубических ярдов, чтобы рассчитать это отдельно.

Не забывайте, что вы также захотите добавить слой ландшафтной ткани между каменной засыпкой и землей позади нее, чтобы грязь не заполнила поры гравия, что сделало бы его менее эффективным. Обязательно приобретите это при покупке материала.

Проектирование подпорной стены — Wallace Design Collective

Как инженер-строитель, меня часто призывают исследовать и разрабатывать ремонтные работы для вышедших из строя или вышедших из строя конструкций грунтовых подпорных стен.Звонок часто поступает от заинтересованного домовладельца или адвоката, представляющего его в гражданском процессе.

Неисправности подпорной стены почти всегда связаны с плохой конструкцией или плохой конструкцией. Общие недостатки включают:

— Недостаточная ширина опоры, приводящая к повороту или оседанию стены.
— Недостаточная ширина штока, приводящая к выходу из строя или чрезмерному вращению штока.
— Несоответствующая или неправильно размещенная арматурная сталь, приводящая к выходу из строя штока.
— Использование неподходящих заполняющих материалов, включая глину или органические материалы, приводящее к оседанию засыпки или разрушению стены.
— Использование несоответствующих методов укладки засыпки, приводящее к оседанию засыпки или чрезмерному вращению и разрушению стены.
— Недостаточное обеспечение дренажа материала обратной засыпки, что приводит к чрезмерному вращению или разрушению стены.

На открытых площадках разрушение подпорной стены может остаться незамеченным или не беспокоить владельца; однако, когда стена расположена рядом с другими конструкциями, разрушение стены обычно приводит к повреждению соседней конструкции, будь то бассейн, внутренний дворик или строительная конструкция.

Подрядчик по установке, который обычно не является зарегистрированным профессиональным дизайнером, часто готовит проект подпорной стены, которую он устанавливает. Его дизайн обычно основан на предписаниях кодекса или его опыте, который может быть ограничен, особенно при высоте стен более 48 дюймов или там, где объект представляет собой необычные условия классификации рядом со стеной. Эта практика считается приемлемой для стен, удерживающих менее 48 дюймов почвы; однако Международный жилищный кодекс, принятый городом Талса, требует, чтобы стены, поддерживающие более 48 дюймов несбалансированной засыпки, проектировались в соответствии с принятой инженерной практикой.Проектирование подпорных стен высотой более 48 дюймов должно выполняться квалифицированным зарегистрированным инженером. Зарегистрированный инженер должен быть привлечен к проектированию подпорных стен любой высоты, которые являются частью террасированного откоса или которые включают уклоны либо за стеной, либо перед ней, либо стены, которые примыкают к другим строительным конструкциям.

Ниже я описываю процесс проектирования простой подпорной стены и некоторые вопросы, которые следует учитывать. Это ни в коем случае не полный пошаговый список инструкций, но он предоставит читателю базовое понимание того, что входит в проект и чего от него ожидать.

Проектирование начинается с определения соответствующих свойств почвы. Проектировщик стен — с согласия владельца — может основывать свой проект на инженерно-геологических свойствах, перечисленных в строительных нормах, или он может попросить провести геотехническое исследование для определения соответствующих проектных параметров. Геотехническое исследование снизит риск владельца и часто приводит к использованию менее консервативных проектных параметров, что снижает стоимость системы стен.Исследование становится необходимым при рассмотрении необычной конфигурации стен или незнакомых грунтов.

После определения проектных параметров проектировщик устанавливает пробную геометрию стены, основываясь на практических правилах и собственном опыте. Эмпирические правила, обычно используемые дизайнерами для определения геометрии стены, включают (см. Диаграмму):

• Ширина основания = от 1/2 до 1/3 высоты стены.
• Толщина основания = 1/8 высоты стены, но не менее 12 дюймов.
• Толщина стержня = 6 дюймов + дюйма на каждый фут высоты стены.
• Шток расположен на основании таким образом, что 1/3 общей ширины основания выступает вперед от поверхности штока.

Используя выбранную пробную геометрию и предоставленные ему параметры грунта, проектировщик проверит способность стены противостоять опрокидыванию и скольжению и проверит давление на опору под основанием. Он внесет любые коррективы в геометрию, необходимые для обеспечения устойчивости стены.Он может обнаружить, что ему нужно добавить ключ внизу основания, чтобы обеспечить достаточное сопротивление скольжению.

После того, как он удовлетворит требования по устойчивости и допустимому давлению грунта, проектировщик определит требования к арматурной стали в штоке и в основании. Как минимум, следует ожидать наличия вертикальной и горизонтальной арматурной стали возле задней поверхности штока (сторона заполнения), а также в верхней и нижней частях основания. Также может быть мат из арматурной стали возле передней поверхности штока.Вертикальная арматура в штоке должна выдвигаться и зацепляться за основание.

Проектировщику также следует подумать о том, требуется ли стыковка стены. Усадочные соединения используются для контроля температуры и растрескивания при усадке. Расстояние между этими стыками обычно составляет от 1 до 1 ½ высоты стены, но не более 20 футов. Деформационные швы могут потребоваться на необычно длинных стенах или там, где стены примыкают к другой конструкции. Строительные швы могут потребоваться для необычно высоких или длинных стен.

Проектировщик должен указать требования к засыпке и дренажу засыпки. Следует указать тип используемого грунта и требуемое уплотнение. Свободно дренируемый заполнитель, помещенный на неглубоких подъемниках и уплотненный виброплитой, создаст наименьшее давление на стену и, скорее всего, даст наиболее экономичную конструкцию для более высоких стен. Иногда бывает желательно поставить шапку из глинистого грунта над насыпью из заполнителя. Засыпку следует осушать с помощью перфорированной трубы, обернутой фильтровальной тканью, или с помощью дренажных отверстий, установленных через равные промежутки времени через поверхность стены.

Первоначальная стоимость правильно спроектированной подпорной стены может составлять от 300 до 1000 долларов за фут в зависимости от высоты стены и готового внешнего вида. Стоимость замены стены может составлять от 1000 до 2000 долларов за фут плюс стоимость ремонта любой конструкции или мощения, примыкающего к стене. Стоимость надлежащего проектирования подпорной стены несущественна по сравнению со стоимостью ремонта и замены дефектной стены и сопутствующего ущерба, который может возникнуть в результате ее разрушения.Как однажды сказал один мудрый человек: «Гораздо лучше сделать что-то правильно с первого раза, чем исправить это позже».

Калькулятор подпорной стены

Если вашему саду нужна подпорная стена, и вы не знаете, как ее сделать, не бойтесь — калькулятор подпорной стены здесь, чтобы помочь! Независимо от того, строите ли вы подпорную стену из эстетических соображений или для выравнивания ландшафта, этот калькулятор поможет вам спланировать и осуществить процесс строительства. Сэкономьте время В противном случае вы бы потратили скрупулезный подсчет количества блоков подпорной стены на бумаге и убили бы двух зайцев одним выстрелом к ​​, если бы стоимость подпорной стены оценивалась в одновременно.Кроме того, калькулятор подпорной стены покажет вам, сколько гравия вам понадобится для засыпки , так что об этом тоже не нужно беспокоиться! Используйте этот инструмент для экономии времени, и ваш проект подпорной стены будет проще простого!

Как пользоваться калькулятором подпорной стены?

Расчет подпорной стены поначалу может показаться сложным, но не волнуйтесь! Просто следуйте этому простому набору инструкций, и вы сделаете свои расчеты в кратчайшие сроки.

1 . РАСЧЕТ КОЛИЧЕСТВА УПОРНЫХ СТЕНОВЫХ БЛОКОВ

• Начните с определения, будет ли ваша подпорная стена иметь ряд заглушек (выберите «Да» или «Нет» в самом верху калькулятора). Верхний ряд — это самый верхний ряд подпорной стены, который превышает фактическую высоту стены, что часто используется для украшения.
• Введите высоту и длину подпорной стены.
• Введите высоту и длину одного из выбранных вами блоков.
• Вам будет предоставлено , общее количество необходимых блоков подпорной стены . Если вы выбрали строку с ограничением, также будет отображаться количество блоков , необходимое для ограничения .

2. РАСЧЕТ ГРАВИЙ ДЛЯ ЗАПОЛНЕНИЯ

Засыпка — это то, о чем нельзя забыть при строительстве подпорной стены. Это очень важно для того, чтобы стена оставалась устойчивой, а также чтобы она не размывалась водой. Рекомендуется использовать гранулированный материал, такой как гравий , , который мы выбрали для расчета подпорной стены.

• Объявите площадь засыпки по высоте , длине и толщине . Высота и длина обычно соответствуют высоте и длине стены. Что касается толщины, она должна быть не менее 12 дюймов / 30 см для обеспечения надлежащего дренажа.

• Калькулятор вернет и объем и вес гравия, которые вы должны купить.

3. РАСЧЕТ ЗАТРАТ

Наш калькулятор подпорной стены также позволяет рассчитать стоимость подпорной стены.Для этого вам нужно всего лишь:

• Введите цену блока одинарной подпорной стены (и цену блока крышки, если вы выбрали этот вариант в верхней части калькулятора)
• Введите цену гравия за единицу веса — подойдет любая единица.
• Калькулятор предоставит вам общую стоимость подпорной стены .

Кроме того, мы рекомендуем вам покупать дополнительно 10–15% всех материалов, необходимых для учета любых ошибок , которые могут произойти, а также любого непредвиденного ремонта.Лучше перестраховаться, чем сожалеть — зачем тратить бензин за рулем и из магазина, если можно подготовиться заранее? Не стесняйтесь использовать наш процентный калькулятор, чтобы точно определить, сколько еще вам следует купить.

Формулы подпорных стенок

Прелесть нашего калькулятора подпорной стены заключается в том, что он делает всю работу за вас. Однако мы понимаем, что вы можете быть в настроении самостоятельно посчитать, и тем самым представляем вам все необходимые уравнения!

Количество блоков подпорной стены рассчитывается по формулам:

количество рядов = высота стены / высота блока (округлено в большую сторону, если не полное число)

количество колонн = длина стены / длина блока (округлено в большую сторону, если не полное число)

• ПРИМЕЧАНИЕ: Если есть строка с ограничением, количество блоков с ограничением равно количеству столбцов , поэтому вы должны использовать формулу количества столбцов для его вычисления.

количество блоков (не включая блоки строк заголовка) = количество строк * количество столбцов

• ПРИМЕЧАНИЕ: Если есть строка с ограничением, формула почти такая же, за исключением того, что вычитает одну строку : количество блоков = количество столбцов * (количество строк - 1)

Для расчета объема гравия, необходимого для засыпки, мы используем следующее уравнение:

Объем засыпного гравия = толщина засыпки * длина засыпки * глубина засыпки

• ПРИМЕЧАНИЕ: Длина и глубина засыпки соответствуют длине и высоте стены соответственно.Как уже указывалось выше, толщина должна быть не менее 12 дюймов / 30 см .

Чтобы преобразовать объем гравия в конкретный вес гравия, нам понадобится следующая формула:

вес засыпки = плотность щебня * объем засыпки

• ПРИМЕЧАНИЕ : Плотность гравия составляет 84,03 фунта / фут³ или 1346 кг / м³ в метрической системе. Вы также можете использовать наш калькулятор размера и веса, чтобы получить дополнительную помощь при преобразовании.

Для расчета стоимости подпорной стены необходимо умножить результаты предыдущих расчетов на цену этого материала .

Расчет стоимости подпорной стены и материалов — пример

Допустим, мы строим подпорную стену, это:

• не имеет верхнего ряда,
• 30 футов в длину,
• 10 футов в высоту,
• состоит из блоков 10 х 15 дюймов,
• имеет стандартную засыпку толщиной 12 дюймов.

Допустим, цены в нашем районе:

• 5 $ за блок подпорной стенки,
• 2 $ за фунт гравия.

В нашем примере расчеты производятся следующим образом:

высота стены / высота блока = 30 футов / 10 дюймов = 360 дюймов / 10 дюймов = 36

длина стены / длина блока = 10 футов / 15 дюймов = 120 дюймов / 15 дюймов = 8

количество блоков подпорной стены = 36 * 8 = 288

общая стоимость блоков = 5 $ * 288 = 1440 $

объем засыпки = 12 дюймов * 360 дюймов * 120 дюймов = 518 400 дюймов³ = 300 футов³ = 11.11 ярд³

Вес засыпного гравия = 84,03 фунта / фут³ * 300 футов³ = 25 208 фунтов

Общая стоимость засыпного гравия = 2 $ * 25 208 фунтов = 10 373,06 $

Мы надеемся, что этот пример помог немного упростить использование нашего калькулятора подпорной стены.

БЕТОННЫЕ СТЕНЫ ГРАВИТАЦИОННЫЕ

ВВЕДЕНИЕ

Подпорные стены поддерживают почву и другие материалы с боков.То есть подпорные стены «удерживают» землю, не давая ей соскользнуть. Подпорные стенки должны противостоять опрокидыванию и скольжению, а давление под носком (передний нижний край опоры) не должно превышать несущую способность почвы. Наконец, стена должна быть достаточно прочной, чтобы предотвратить разрушение в любой точке по высоте из-за давления удерживаемого материала. Подпорные стены из бетонной кладки превосходно удовлетворяют этим требованиям.

Три различных типа подпорных стен из бетонной кладки показаны на Рисунке 1.Это простая неармированная вертикальная стена, удерживающая силу тяжести, армированная сталью консольная подпорная стенка и сегментная подпорная стена. Этот TEK касается только неармированных гравитационных подпорных стен. Каждая из этих систем подпорных стен имеет свои преимущества, и выбор может зависеть от ряда факторов, включая эстетику, конструктивность, стоимость и пригодность для конкретного проекта. Гравитационная стена намного проще по конструкции и конструкции и может быть эффективным выбором для небольших проектов.Он толще в основании, чем консольные и сегментные стены, и, следовательно, его строительство может стоить дороже в более крупных проектах. Гравитационные подпорные стены сопротивляются скольжению благодаря своей большой массе, в то время как консольные подпорные стены спроектированы таким образом, чтобы противостоять скольжению за счет армирования. Из-за своей большой массы гравитационные подпорные стены могут не подходить для использования на почвах с низкой несущей способностью.

Квалифицированный инженер, знакомый с местными условиями, может помочь в выборе типа подпорной стены.В случае возникновения особенно неблагоприятных почвенных условий или когда требуется укладка свай под подпорной стеной, помощь инженера необходима при проектировании и строительстве.

Рисунок 1 — Подпорные стены из бетонной кладки

ДИЗАЙН

Основная сила, действующая на подпорную стену, — это давление, оказываемое удерживаемым материалом на задней стороне стены и на пятке основания.Величина и направление этого давления зависят от высоты и формы поверхности, а также от характера и свойств засыпки. Одним из распространенных методов оценки давления обратной засыпки является метод эквивалентного давления жидкости. В этом методе предполагается, что удерживаемая земля будет действовать как жидкость, оказывая давление на стену. Предполагаемое эквивалентное давление жидкости зависит от типа почвы. Типичные типы грунта с их эквивалентным давлением жидкости показаны в таблице 1.

Поскольку устойчивость подпорной стены гравитационного типа в основном зависит от ее веса, требуемая толщина у основания увеличивается с увеличением высоты засыпки или высоты стены.Возникающее давление на задней части стены (пятка) можно избежать, сконструировав удерживающую гравитацию стенку достаточно толстой у основания, чтобы результирующая всех сил (опрокидывающая сила и вертикальные нагрузки) попадала в зону, называемую керн, которая является средняя треть основания. Когда результирующая сила находится в керне, эксцентриситет равен или меньше одной шестой ширины основания. Когда эксцентриситет, e , точно равен одной шестой ширины основания, максимальное давление опоры на почву у переднего края основания (носка) будет вдвое больше среднего давления на почву.

Горизонтальная сила удерживаемого материала вызывает опрокидывающий момент на стене, удерживающей силу тяжести. Для данной высоты стены требуемая толщина у основания будет зависеть от эквивалентного давления жидкости удерживаемого грунта. Эти две силы действуют в оппозиции; горизонтальная сила имеет тенденцию опрокидывать стену, в то время как вертикальные силы стремятся стабилизировать ее за счет силы тяжести. Отношение высоты стены к ширине основания зависит от отношения вертикального давления к горизонтальному. Точнее, соотношение между толщиной основания и высотой стены можно выразить следующим образом:

где:
H = высота гравитационной подпорной стены, дюйм.(мм)
L = ширина гравитационной подпорной стенки у основания, дюймы (мм)
Q = эквивалентное давление жидкости удерживаемого материала, действующего горизонтально как опрокидывающий момент, pcf (кг / м³)
W = среднее масса кладки, грунта и другого материала, удерживающего грунт вертикально, фунт / фут3 (кг / м³)

Это соотношение между высотой стены и шириной основания для гравитационных подпорных стен показано на рисунке 2 для различных соотношений горизонтальных и вертикальных удельных нагрузок.Соотношение, показанное на рисунке 2, используется при выборе размеров гравитационных подпорных стен до восьми футов (1,8–2,4 м) в высоту.

Выбрав пропорции высоты и основания из рисунка 2, пробный дизайн анализируется на предмет безопасности против опрокидывания и скольжения, давления на грунт, а также напряжения изгиба и сдвига в стене.

Рис. 2 — Зависимость высоты подпорной стены от ширины у основания

СТРОИТЕЛЬСТВО И МАТЕРИАЛЫ

Каждый ряд подпорной стены должен быть построен из полноразмерных бетонных блоков с перекрывающимся узором связи между рядами, как показано на Рисунке 3.

Пустотные или сплошные бетонные блоки, используемые в гравитационных подпорных стенах, должны соответствовать требованиям ASTM C 90 (ссылка 2) и предпочтительно иметь плотность при сушке в печи 125 фунтов / фут³ (2002 кг / м³) или более. Сердцевины пустотелых блоков обычно заполняют для увеличения веса стены. Заливка должна быть зернистой на участках, подверженных замерзанию. Связь важна для обеспечения достаточного сопротивления сдвигу, чтобы выдержать давление, оказываемое удерживаемой землей. Растворы типа M или S, соответствующие ASTM C 270 (см.3) рекомендуются.

Бетонные опоры следует укладывать на твердую ненарушенную почву. В местах, где ожидается промерзание, основание фундамента следует располагать ниже линии промерзания. Если грунт под основанием состоит из мягкой или илистой глины, обычно рекомендуется перед заливкой бетона подложить под основание от 4 до 6 дюймов (от 102 до 152 мм) хорошо утрамбованного песка или гравия. Обычно нет необходимости в усилении фундамента.

Если для засыпки используется тяжелое оборудование, оно не должно приближаться к верху стены ближе, чем на расстояние, равное высоте стены.Также следует позаботиться о том, чтобы избежать сильных ударов по стене, которые могут возникнуть из-за большой массы движущейся земли.

Следует предусмотреть меры для предотвращения скопления воды за подпорной стенкой. Скопившаяся вода вызывает повышенное давление, просачивание и, в зонах, подверженных действию мороза, значительную силу расширения в верхней части стены. В большинстве случаев достаточно дренажных отверстий, расположенных на расстоянии от 4 до 10 футов (от 1,2 до 3 м) вдоль основания стены.

Рисунок 3 — Перекрытие связи между курсами

ПРИМЕРЫ КОНСТРУКЦИИ

1. 4 фута (1.2 м) подпорная стенка с высокой гравитацией
   Эквивалентное давление жидкости в грунте = 30 фунтов на фут (4,7 кН / м³)
   Вес грунта = 100 фунтов на фут (15,7 кН / м³)
   Коэффициент трения грунта = 0,55
   Несущая способность грунта = 2000 фунтов / фут² (0,096 МПа)
   Каменные блоки из 100% твердого бетона, 120 фунтов на фут (18,9 кН / м³)
   Бетонное основание, 150 фунтов на фут (23,6 кН / м³)

Сначала определите ширину основания стены:

На Рисунке 2 основание стены составляет 24 дюйма.(610 мм), что может быть выполнено с помощью трех 8-дюймовых (203 мм) блоков. Обратите внимание, что вес фундамента не был включен в расчет среднего удельного веса материалов, действующих вертикально, поэтому ширина, определенная на Рисунке 2, будет шириной кирпичной стены у ее основания.

Определите опрокидывающий момент:
давление у основания стены, p = общая высота грунта x эквивалентное давление жидкости грунта
p = (4,67 фута) (30 фунтов на фут) = 140 фунтов / фут² (6703 Па)
результирующее давление, P = ½ ( p ) (общая высота почвы)
P = ½ (140 фунтов / фут²) (4.67 футов) = 327 фунтов / фут (4,8 кН / м)

Определите момент сопротивления (около пальца стопы):
Сначала определите вес каждого элемента, затем определите момент сопротивления каждого груза, затем суммируйте моменты сопротивления, чтобы определить общий момент сопротивления.

Элемент:	Вес
S 1	(0,67 фута) (1,33 фута) (100 фунтов на фут)	= 89 фунтов (396 Н)
S 2	(0.67 футов) (2,67 фута) (100 фунтов на фут)	= 179 фунтов (796 Н)
S 3	(0,33 фута) (4,0 фута) (100 фунтов на фут)	= 132 фунта (587 Н)
M 1	(0,67 фута) (4,0 фута) (120 фунтов на фут)	= 322 фунта (1432 Н)
M 2	(0,67 фута) (2,67 фута) (120 фунтов на фут)	= 214 фунтов (952 Н)
M 3	(0.67 футов) (1,33 фута) (120 фунтов на фут)	= 107 фунтов (476 Н)
Факс	(2,67 фута) (0,67 фута) (150 фунтов на фут)	= 268 фунтов (1192 Н)

Элемент:	Вес, фунты (Н) x	Рука, фут (м) =	Момент, фут-фунт (Н-м)
S 1	89 (396)	1,33 (0,41)	118,5 (161)
S 2	179 (796)	2.00 (0,61)	357,8 (485)
S 3	132 (587)	2,50 (0,76)	330,0 (447)
M 1	322 (1432)	0,67 (0,20)	215,5 (292)
M 2	214 (952)	1,33 (0,41)	285,5 (387)
M 3	107 (476)	2.00 (0,61)	213,9 (290)
Факс	268 (1192)	1,33 (0,41)	356,4 (483)
Итого	1311 (5832)		1878 (2546)

Определите опрокидывающий момент относительно основания, M :
M = ( P ) (⅓ x общая высота почвы)
M = (327 фунтов / фут) (⅓ x 4,67 фута) = 509 фут-фунт / фут (2.28 кН-м / м)

Проверьте коэффициенты безопасности:
коэффициент безопасности опрокидывающего момента = 1878/509 = 3,7
3,7> 2 OK
коэффициент безопасности при скольжении = (1311 фунтов) (0,55) / (327 фунтов / фут) = 2,2
2,2> 1,5 OK

Проверить давление на почву:

Поскольку бетонная кладка, используемая в этом примере, предполагается сплошной или полностью залитой раствором, расчеты не включают проверку напряжения сдвига и напряжения изгиба в стене.Напряжения изгиба и сдвига проверяются во втором примере расчета, и видно, что их величины очень низкие. Напряжения изгиба и сдвига в гравитационных подпорных стенках почти всегда будут иметь второстепенное значение.

2. 6-футовая (1,8 м) подпорная стена с высокой гравитацией
   Эквивалентное давление жидкости в грунте = 40 фунтов на фут (7,1 кН / м³)
   Вес грунта = 100 фунтов на фут (15,7 кН / м³)
   Коэффициент трения грунта = 0,55
   грунт несущая способность = 2000 фунтов / фут² (0,096 МПа)
   пустотелых бетонных блоков, 130 фунтов на фут (20.4 кН / м³) агрегаты будут заполнены песком, в результате чего общий вес составит 115 фунтов на квадратный дюйм (18,1 кН / м³)
   f ’ _м = 1500 фунтов на квадратный дюйм (10,3 МПа)

Бетонная опора на портландцементно-известковом растворе типа S, 23,6 кН / м³ (150 фунтов на фут)

Сначала определите ширину основания стены:

Из рисунка 2 попробуйте базовую ширину 42 дюйма.(1067 мм), при ширине основания 50 дюймов (1270 мм)

Определите опрокидывающий момент:
p = (6,67 фута) (40 фунтов на фут) = 267 фунтов / фут² (0,013 МПа)
P = ½ (267 фунтов / фут²) (6,67 фута) = 890 фунтов / фут (13 кН / м)
M = (890 фунтов / фут) (⅓ x 6,67 фута) = 1978 фут-фунт / фут (8,81 кН-м / м)

Элемент:	Вес, фунты (Н) x	Рука, фут (м) =	Момент, фут-фунт (Н-м)
S 1	22 (98)	1.50 (0,46)	33 (45)
S 2	44 (196)	1,83 (0,56)	80 (108)
S 3	66 (294)	2,17 (0,66)	143 (194)
S 4	88 (391)	2,50 (0,76)	220 (298)
S 5	110 (489)	2.83 (0,86)	311 (422)
S 6	132 (587)	3,17 (0,97)	418 (566)
S 7	154 (685)	3,50 (1,07)	539 (731)
S 8	176 (783)	3,83 (1,17)	674 (914)
S 9	198 (881)	4.17 (1,27)	826 (1120)
M 1	690 (3070)	0,83 (0,25)	575 (780)
M 2	202 (899)	1,50 (0,46)	303 (411)
M 3	177 (787)	1,83 (0,56)	325 (441)
M 4	152 (676)	2.17 (0,66)	329 (446)
M 5	126 (560)	2,50 (0,76)	316 (428)
M 6	101 (449)	2,83 (0,86)	287 (389)
M 7	76 (338)	3,17 (0,97)	241 (327)
M 8	50 (222)	3.50 (1,07)	177 (240)
M 9	25 (111)	3,83 (1,17)	97 (132)
Факс	419 (1864)	2,08 (0,63)	872 (1182)
Итого	3008 (13,380)		6766 (9173)

Проверить коэффициенты безопасности:
коэффициент безопасности опрокидывающего момента = 6766/1978 = 3.4
3,4> 2 OK
Коэффициент запаса прочности при скольжении = (3008 фунтов) (0,55) / (890 фунтов / фут) = 1,9
1,9> 1,5 OK

Проверить давление на почву:
расположение P и эксцентриситет, e :

Проверка изгибных напряжений:
На глубине 6 футов (1,8 м):
P = ½ (6 футов) (40 фунтов на фут) (6 футов) = 720 фунтов (3203 Н)
M = (720 фунтов) (⅓ x 6 футов ) = 1440 фут-фунт (1952 Нм)

Предположим, что слой раствора составляет 50% общей площади:

Список литературы

1. Строительные нормы и правила для каменных конструкций, ACI 530-95 / ASCE 5-95 / TMS 402-95.Сообщено Объединенным комитетом по стандартам кладки, 1995 г.
2. Стандартные спецификации для несущих бетонных блоков, ASTM C 90-95. Американское общество испытаний и материалов, 1995.
3. Стандартные технические условия на строительный раствор для каменной кладки, ASTM C 270-92a. Американское общество испытаний и материалов, 1992.

Расчетные модули

> Подпорные стены> Консольная подпорная стена

Нужно больше? Задайте нам вопрос

Вот список конструктивных возможностей, содержащихся в этом модуле консольной подпорной стены:

• Консольная стенка ствола может иметь до пяти различных секций ствола, каменных или бетонных, каждая с разной толщиной и / или размером арматуры и расстоянием между ними.Вы также можете установить на стене невесомый забор для сбора дополнительной ветровой нагрузки.

• Доплаты по обе стороны стены.

• Наклонная засыпка.

• Осевая статическая и динамическая нагрузка, приложенная к верхней части стены с эксцентриситетом.

• Ветер, воздействующий на выступ стены над уровнем земли.

• Добавьте поперечные нагрузки на шток — равномерные или сосредоточенные (ударные) нагрузки.

• Влияние соседней опоры за стеной, линией или точечной нагрузкой.

• Возможность использовать определяемое пользователем активное и пассивное давление или входной угол внутреннего трения, и модуль будет вычислять давления с использованием формул Ренкина или Кулона.

• Укажите процент пассивного сопротивления и сопротивления трения, которые будут использоваться для предотвращения скольжения.

• Возможность задания сопротивления скольжению с использованием сцепления вместо трения.

Схема окна

Модуль подпорной стенки разделяет экран на левую и правую части.Левая часть содержит все входные данные (и в некоторых случаях промежуточные расчетные значения). Правая часть содержит результаты расчетов и эскизы.

ОБЩАЯ ИНФОРМАЦИЯ НА СТЕНУ

Эта вкладка позволяет ввести общую информацию, касающуюся подпорной стены. Более конкретные данные будут введены на других вкладках, специально посвященных выносу, опоре и нагрузкам.

Сохраненная высота

Это высота удерживаемой земли, измеренная от верха опоры до верха почвы за стволом (над пяткой).Когда засыпка имеет уклон, почва будет наклоняться вверх с этой высоты. Фактическая удерживаемая высота, используемая для опрокидывания и расчета давления на грунт, будет удерживаемой высотой, спроецированной на вертикальную плоскость задней части пятки, но для моментов штанги такое увеличение производиться не будет.

Используя вращающиеся кнопки, вы можете изменять удерживаемую высоту с шагом 3 дюйма. Вы также можете ввести любое число. После каждой записи вы можете нажимать [Tab] для перехода к следующей записи или использовать мышь для перемещения курсора.

Высота стены над удерживаемым грунтом

Используйте эту запись, чтобы указать, выходит ли стена выше установленной высоты. Эта запись обычно используется для определения проекции «стены экрана» над удерживаемым грунтом. Эта пристройка может использоваться как невесомый «Забор» или может быть определена как секция стебля из бетона или каменной кладки без какой-либо почвы, удерживаемой за ней. Вы можете ввести ветровую нагрузку на эту проекцию, используя запись с надписью «Нагрузка @ шток над почвой» на вкладке «Нагрузки». Мы разберемся с забором, когда перейдем к экрану конструкции стержня.Общая высота стены (над фундаментом) будет равна удерживаемой высоте плюс высота стены над удерживаемым грунтом.

Высота почвы над носком

При измерении от верха опоры до верха почвы со стороны носка, это значение может варьироваться от нескольких дюймов до нескольких футов в зависимости от условий на участке. (Обратите внимание, что он указывается в дюймах.) Он используется для расчета пассивного сопротивления грунта (но его эффективная глубина может быть изменена с помощью записи «Почва выше пятки, которую нельзя игнорировать» в категории Сопротивление скольжению на вкладке «Опоры»).Эта глубина грунта также используется для расчета момента сопротивления и уменьшения чистой поперечной силы скольжения. При желании вы можете отключить последние эффекты на экране «Параметры».

Высота водного зеркала над пяткой

Если часть удерживаемой высоты находится ниже уровня грунтовых вод, активное давление насыщенного грунта возрастет ниже этого уровня. Это дополнительное давление для насыщенного грунта равно давлению воды плюс погруженный вес грунта (его насыщенный вес — 62.4) плюс доплата почвы над уровнем грунтовых вод. Погруженный вес грунта может быть приблизительно 62% от его сухой массы.

Если вы хотите спроектировать с учетом условий водного зеркала, введите максимальную высоту от верха основания до уровня грунтовых вод. Затем модуль вычислит добавленное давление для насыщенного грунта на пяточной стороне основания, включая эффект плавучести. Он также рассчитает увеличенные моменты и срез на штоке, а также увеличенный опрокидывающий момент.Не вводите высоту, превышающую установленную высоту, и не вводите жидкость, кроме воды. Если уровень грунтовых вод находится около вершины удерживаемой высоты, может быть целесообразно ввести плотность насыщенного грунта и указать результирующее активное давление для полной удерживаемой высоты.

Уклон грунта

Можно зайти на любой откос обратной засыпки за стеной. Используйте раскрывающийся список или введите коэффициент наклона как Горизонт / Верт. Почва должна быть ровной или иметь наклон вверх. Отрицательные откосы засыпки (уклон вниз, от стены) не допускаются.

Модуль будет использовать этот наклон для:

1. включить вес треугольного клина почвы над пятой как вертикальную нагрузку, а

2. вычислить опрокидывание на основе предполагаемой вертикальной плоскости на задней поверхности основания, проходящей от нижней части основания до поверхности земли. — более крутой уклон приведет к большему опрокидывающему моменту.

Когда используется метод Ренкина или Кулона, окончательные расчетные давления включают влияние наклона на эти уравнения Ренкина или Кулона.

Модуль не принимает уклон засыпки круче, чем угол внутреннего трения.

Разрешить подшипник почвы

Максимально допустимое давление на грунт для статических условий. Используя кнопки вращения, вы можете увеличивать значение с шагом 50 фунтов на квадратный фут. Типичные значения варьируются от 1000 до 4000 фунтов на квадратный дюйм и более.

Плотность почвы (пятка)

Введите плотность почвы (или воды, если применимо) выше пятки основания.Этот вес используется для расчета сил сопротивления опрокидыванию и давления грунта с учетом веса блока грунта над выступающей пяткой основания. Когда надбавки наносятся на почву, надбавки преобразуются в эквивалентные равномерные поперечные нагрузки, действующие на стену, с помощью соотношения сила = (Нагрузка / Плотность) * Боковая нагрузка. Введите это значение в фунтах. на кубический фут. Обычные значения от 110 до 120 фунтов на фут. Больше, если почва насыщенная. Обычно предполагается, что вода составляет 64 фунта на фут.

Плотность почвы (носок)

Введите плотность почвы на носке, которая может отличаться от пяточной стороны.Когда надбавки наносятся на почву со стороны носка, надбавка преобразуется в эквивалентные равномерные поперечные нагрузки, действующие на стену, с помощью соотношения сила = (Нагрузка / Плотность) * Боковая нагрузка. Введите это значение в фунтах. на кубический фут. Типичные значения от 110 до 120 фунтов на фут.

Метод бокового давления

Здесь вы можете выбрать между E.F.P. (Эквивалентное давление жидкости), формула Ренкина или кулоновская формула. В зависимости от вашего выбора метода бокового давления вам будут предложены следующие поля ввода, чтобы полностью определить боковые силы, действующие на стену и основание.

Когда выбран метод EFP:

Активное давление на грунт — пятка

Введите эквивалентное давление жидкости (EFP) для удерживаемого грунта, который переворачивает и сдвигает стену в сторону носка. Это давление действует на шток для расчета сечения штанги, а также на общую опору + стену + высоту откоса для расчета опрокидывания, скольжения и давления грунта.

Обычно используемые значения, предполагающие угол внутреннего трения 34 °, составляют 30 фунтов на фут для ровной засыпки; 35 фунтов на уклон 4: 1; 38 фунтов на уклон 3: 1; 43 шт. Фут для уклона 2: 1; и 55 фунтов на фут 1.Наклон 5: 1. Эти значения обычно предоставляются инженером-геологом.

Когда удерживаемый грунт имеет уклон, вертикальный компонент бокового давления грунта на пятку может быть приложен вертикально вниз в плоскости задней части основания. Вы можете применить эту силу для сопротивления опрокидыванию, сопротивления скольжению и / или для расчета давления на грунт, установив флажки на вкладке «Параметры».

Активное давление на грунт — носок

Введите активное давление, которое будет использоваться на носке стены.Это активное давление используется вместе со значением «Высота грунта над носком» (введенным на вкладке «Сдвиг») для расчета стабилизирующего усилия грунта на стене. Предполагается, что эта лицевая сторона стены ровная. Активное давление почвы на палец ноги противодействует активному давлению со стороны пятки, уменьшая опрокидывающую способность и чистую силу скольжения.

Это действие спорно, поэтому по умолчанию эта сила противодействия не используется.

Пассивное давление

Сопротивление грунта перед стеной и опорой толканию, препятствующему скольжению.Его значение выражается в фунтах на фут на фут глубины (pcf). Это значение обычно предоставляется инженером-геологом. Его значение обычно варьируется от 100 до 350 фунтов на фут.

При выборе метода Ренкина или Кулона:

Угол трения грунта

Это значение вводится в градусах и представляет собой угол внутреннего трения почвы. Это значение обычно предоставляется инженером-геологом на основе испытаний грунта, но его также можно найти в справочниках или строительных нормах и правилах для различных типовых классификаций грунта.Это значение используется вместе с плотностью почвы в стандартных уравнениях Ренкина и Кулона для определения множителей плотности «Ka» и «Kp» для получения значений активного и пассивного давления почвы.

Активное давление почвы

Это значение будет вычислено с использованием формул Ренкина или Кулона. Это представляет собой боковое давление земли, действующее для скольжения и опрокидывания стены в сторону носка. Результат будет представлен в фунтах на квадратный фут / фут. Это давление действует на шток для расчета сечения штанги, а также на общую опору + стену + высоту откоса для расчета опрокидывания, скольжения и давления грунта.

Когда удерживаемый грунт имеет уклон, вертикальный компонент бокового давления грунта на пятку может быть приложен вертикально вниз в плоскости задней части основания. Вы можете применить эту силу для сопротивления опрокидыванию, сопротивления скольжению и / или для расчета давления на грунт, установив флажки на вкладке «Параметры».

Пассивное давление на грунт

Это значение также будет вычислено с использованием формул Ренкина или Кулона.Это сопротивление грунта перед стеной толканию, препятствующему скольжению. Его значение выражается в фунтах на фут на фут глубины (pcf). Общие значения обычно варьируются от 100 до 350 фунтов на фут.

ПРИКЛАДНЫЕ НАГРУЗКИ

Эта вкладка позволяет вам ввести все нагрузки, которые будут приложены к вашей подпорной стене в дополнение к боковому давлению грунта.

Ветровая нагрузка на обнаженный ствол над почвой

Эта сила ветра будет применяться к той части ствола, которая выступает выше удерживаемой высоты, определенной записью «Высота стены над удерживаемым грунтом».«Он используется для расчета опрокидывающего момента и скольжения, расчетного момента штока и сдвига, а также давления грунта. Следует указывать только положительные значения ветровой нагрузки. Это гарантирует, что ветровая нагрузка будет действовать в направлении активного давления грунта, увеличивая опрокидывающий момент, сила скольжения, давление на грунт, сдвиг и момент в штоке.

Вертикальная надбавка (надбавки будут учитываться как земная нагрузка, H для конструкций LRFD.)

Доплата сверх носка

Эта надбавка рассматривается как дополнительный вес грунта — если надбавка составляет 240 фунтов на квадратный фут, а плотность составляет 120 фунтов на квадратный фут, то модуль использует два фута дополнительного грунта.Точно так же, если к весу плиты над основанием добавить 50 фунтов на квадратный фут, это будет эквивалентно 0,41 футам грунта (50/120). Эта надбавка повлияет на сопротивление скольжению и активное давление на пальцы ног. Имейте это в виду при моделировании надбавки за точечную нагрузку.

Используйте доплату TOE для сопротивления скольжению и опрокидыванию

Установка этого флажка будет включать вес покрывающего грунта на пальце ноги, чтобы противостоять опрокидыванию, и прибавлять к его весу для сопротивления трению.

Доплата за каблук

Эта надбавка считается равномерно примененной к верхней поверхности почвы над пятой.Его можно ввести независимо от того, является ли поверхность земли наклонной, но маловероятно, что дополнительная плата может применяться к наклонной засыпке. Эта надбавка всегда принимается за вертикальную силу. Эта надбавка делится на плотность почвы и умножается на активное давление, чтобы создать равномерную боковую нагрузку, приложенную к стене. Вы можете использовать эту дополнительную плату для предотвращения скольжения и опрокидывания, установив флажок на вкладке «Параметры». Типичная надбавка за временную нагрузку составляет 100 фунтов на квадратный фут для легкого движения и парковки и 250 фунтов на квадратный фут для движения по шоссе.

Используйте надбавку HEEL для сопротивления скольжению и опрокидыванию

При установке этого флажка добавляется доплата за каблук. Если надбавка включает в себя временную нагрузку, то ее использование для предотвращения скольжения и опрокидывания может быть неконсервативным. В этой ситуации рекомендуется снять этот флажок.

Вертикальная нагрузка, приложенная к верхней части штока

Эти нагрузки считаются равномерными по длине стены. Они наносятся на верхнюю часть самой верхней части ствола и влияют только на конструкцию стволов кладки.Статические и временные нагрузки используются для расчета проектных значений ствола и факторизованного давления реакции грунта, используемого для расчета опор. Только статическая нагрузка используется для сопротивления опрокидыванию и скольжению подпорной стены.

Если стена подвергается высокой осевой нагрузке (скажем, более 3 тысяч фунтов / фут), это может вызвать изменение изгибающего момента в пятке. В этих условиях было бы целесообразно изучить конструкцию с высокой осевой нагрузкой и без нее, чтобы убедиться, что найдена приемлемая конструкция для всех условий.

Поскольку коэффициенты гибкости (h / t) для подпорных стенок, как правило, небольшие, обычно менее 10, а осевые напряжения низкие, эффекты гибкости проверяются, но обычно имеют небольшой эффект.

Если точечная нагрузка приложена к верхней части стены, например, реакция балки, то обычно предполагается, что точечная нагрузка распределяется в боковом направлении со скоростью, которая основана на инженерной оценке рассматриваемых материалов. В результате такого распределения точечная нагрузка приведет к равномерно распределенной нагрузке некоторой относительно небольшой величины к тому времени, когда она достигнет основания штанги.Этот модуль не имеет явного поля ввода для точечных нагрузок, поэтому они должны быть представлены как равномерно распределенные нагрузки. Чтобы правильно учесть поперечное распределение, которое характерно для точечной осевой нагрузки, приложенной к стене, величина, вводимая для представления точечной нагрузки, должна учитывать этот эффект распределения. Возможно, также потребуется проверить верх стены с помощью прилагаемых расчетов на предмет локализованных эффектов полной величины сосредоточенной нагрузки.

Эксцентриситет осевой нагрузки

Это эксцентриситет осевой нагрузки по отношению к центральной линии самой верхней секции штока.Положительные значения эксцентриситета перемещают нагрузку к носку, вызывая изгибающие моменты, которые складываются с моментами, вызванными боковым давлением почвы на пятку. Отрицательные эксцентриситет не принимаются.

Вертикальная прилегающая опорная нагрузка

Эта запись дает вам возможность разместить опору (прямую или квадратную) рядом и параллельно задней поверхности стены, и ее влияние на стену будет учитываться как в вертикальных, так и в горизонтальных силах, действующих на стену и основание.Обратитесь к общей справочной схеме для определения мест, где должны производиться входные измерения.

Для «Линейной (полосы) нагрузки» вводится общая нагрузка на фут, параллельный стене (не psf). Если соседнее основание указано как «квадратное основание» (не линейная нагрузка), вводимая нагрузка должна быть равной нагрузке на соседний фундамент, деленной на его размер, параллельный стене, что дает значение в фунтах на линейный фут, как для непрерывной (линии) опора.

Анализ Буссинеска используется для расчета вертикального и бокового давления, действующего на шток и основание.В модуле используется уравнение (11-20a) в Bowles ‘Foundation Analysis and Design, 5th Edition, McGraw-Hill, pages 630. Когда используется анализ Буссинеска, модулю может потребоваться дополнительное время вычислений, в зависимости от скорости вашего компьютера ( после каждой записи выполняются сотни внутренних вычислений). Чтобы избежать этой задержки (которая возникает каждый раз при изменении любой записи), мы предлагаем вам использовать нулевую вертикальную нагрузку до тех пор, пока ввод данных не будет почти завершен. Затем введите фактическую нагрузку на опору и измените окончательные значения.

Для загрузки соседнего грузовика или шоссе может быть предпочтительнее использовать надбавку за пятку (единообразную) в размере 250 фунтов на квадратный фут (или более) вместо того, чтобы рассматривать ее как соседнюю опору.

Как правило, нет необходимости использовать эту функцию, если нагрузка на соседний фундамент дальше от ствола, чем сохраненная высота, за вычетом глубины соседнего фундамента ниже сохраненной высоты, так как на этом расстоянии это не будет иметь значительного влияния на стену .

Расстояние от стены до центральной линии основания

Это расстояние по горизонтали от центра прилегающей опоры до задней поверхности ствола (измеряется наверху опоры подпорной стены).Ближайший край основания должен находиться на расстоянии не менее 30 см от поверхности стены — в противном случае предлагается использовать эквивалентную надбавку за пятку.

Примечание: Если расстояние по горизонтали от центра соседнего основания до задней поверхности ствола больше, чем расстояние по вертикали от верха основания подпорной стены до низа соседнего основания, то влияние на подпорную стену будет несущественным.

Ширина основания

Ширина примыкающего основания, измеренная перпендикулярно стене.Это необходимо для создания области шириной в один фут и шириной, на которую распространяется нагрузка.

Высота основания: выше (+) или ниже (-) Оставшаяся высота

Используйте эту запись, чтобы определить нижнюю часть прилегающего фундамента относительно удерживаемой высоты. Ввод отрицательного числа помещает опору ниже удерживаемой высоты. Положительный вход обычно используется только тогда, когда почва имеет уклон, а прилегающее основание находится наверху. Чтобы вставить отрицательное число, сначала введите число, затем нажмите знак «-» (минус).

Примечание: если смежная опора является другой подпорной стеной на более высоком уровне, можно использовать анализ Буссинеска для вертикальной нагрузки, прилагаемой к грунту от стены, однако при проектировании также должны учитываться боковые (скользящие) нагрузки от этой смежной стены. . Эту нагрузку можно применить как добавленную боковую нагрузку, однако это остается на усмотрение проектировщика и выходит за рамки модуля. При этом условии необходимо соблюдать осторожность. См. Обсуждение в сопутствующей книге «Основы проектирования подпорных стен».Для сомнительных условий почвы или площадки рекомендуется провести глобальный анализ стабильности.

Эксцентриситет

Эта запись предусмотрена в случае, если давление грунта под соседним основанием неоднородно. Введите эксцентриситет результирующей силы под соседним фундаментом от центральной линии соседнего фундамента. Положительный эксцентриситет смещает нагрузку в сторону носка, что приводит к большему давлению со стороны соседней опоры, ближайшей к стержню подпорной стенки.Модуль будет использовать вертикальную нагрузку и эксцентриситет и создавать трапециевидное распределение давления под прилегающей опорой для использования с анализом Буссинеска вертикального и бокового давления.

Тип опоры

Это поле с раскрывающимся списком позволяет ввести либо изолированное основание с использованием выбора «Прямоугольная опора», либо непрерывное основание с использованием выбора «Линейная нагрузка».

Коэффициент Пуассона

Поскольку результирующие давления чувствительны к коэффициенту Пуассона, имеется запись, позволяющая выбрать коэффициент от 0.30 до 0,55. Это значение должен предоставить инженер-геотехник. Часто предполагается значение 0,50.

Боковая нагрузка на шток

Этот ввод позволяет указать дополнительную равномерно распределенную боковую нагрузку, приложенную к штоку.

Это для точечной нагрузки, например, из-за удара автомобиля или аналогичной силы. Введите нагрузку с шагом в один фут, разделив «Высота до низа» и «Высота до верха» на полфута (или метр).

Примечание. Эта нагрузка не учитывается. Чтобы применить коэффициент нагрузки (например, для ударной нагрузки), пропорционально увеличьте приложенную нагрузку (например, ударная нагрузка в 1000 фунтов, требующая коэффициента нагрузки 2,0, будет введена как 2000 фунтов). Возможно, вам потребуется выполнить несколько расчетов для проверки комбинаций коэффициентов нагрузки.

Имейте в виду, что при рассмотрении сосредоточенной боковой нагрузки можно уменьшить ее величину, чтобы учесть тот факт, что нагрузка распределяется по горизонтали на уровнях ниже точки приложения.

От высоты до верха

Этот размер определяет верхнюю степень дополнительной боковой нагрузки, измеренную от верха основания. Не вводите размер, который превышает «удерживаемую высоту» плюс «высоту стены над удерживаемым грунтом».

Высота до низа

Этот размер определяет нижнюю степень (или нижнюю часть) добавленной боковой нагрузки, измеренную от верха основания.

ВКЛАДКА ДИЗАЙНА STEM

Материал

Используйте кнопки, чтобы выбрать «Каменная кладка», «Бетон» или «Забор».Забор разрешен только на верхней части стены, превышающей установленную высоту, и считается невесомым.

Толщина

Используйте раскрывающийся список для ввода толщины стенки. Если выбрана кладка, вам будет предоставлена ​​стандартная толщина кладки (например, 6 дюймов, 8 дюймов, 12 дюймов). Если выбран бетон, вы можете увеличить шаг в один дюйм. Если выбран вариант «Забор», этот ввод недоступен, так как ограждение считается невесомым.

Вес стены

Это отображаемое значение основано на данных стены, введенных ранее.Для бетонных стволов удельный вес бетона можно указать на вкладке «Стержень». Для стеблей кладки предполагается затирка 140 фунтов на фут, а удельный вес готовой стебля зависит от указанной толщины, типа CMU и состояния флажка Solid Grouting, которые находятся на вкладке «Стержень». На вкладке «Параметры» также доступен множитель для изменения табличных значений веса каменных стен.

Стандартные промышленные значения веса единицы кладки, используемые этим модулем, можно изменить, щелкнув Базы данных> Данные бетонной единицы кладки в главном меню, а затем нажав кнопку [Изменить].

Метод расчета

Когда выбрана секция ствола кладки, это позволяет выбрать методы ASD или LRFD. Когда выбирается последнее, входные обозначения меняются (например, fs на fy), и все вычисления основаны на LRFD.

Размер арматуры

Выберите в раскрывающемся меню размеры стержней от №3 до №10. Размеры «Soft Metric» будут отображаться в скобках рядом.

Положение арматуры

Выберите между центром или краем.Если выбран вариант «Центр», расстояние d арматурного стержня будет 1/2 фактической толщины стенки. Если выбран Edge, он будет расположен на пятке стержня.

Для проектирования каменной кладки модуль содержит таблицу соответствующих значений «d», которые можно использовать для блоков различных размеров и расположения центра / краев, как показано в таблице ниже.

Глубина позиции арматуры для кладки, значения по умолчанию.

Номинальная толщина	Глубина арматуры (дюймы)
	Центр	Кромка
6 дюймов	2.75 «	2,75 дюйма
8 дюймов	3,75 дюйма	5,25 дюйма
10 дюймов	4,75 дюйма	7,25 дюйма
12 «	5,75 дюйма	9,0 дюймов
14 дюймов	6.75 «	11,0 дюймов
16 «	7,75 дюйма	13,0 «

Для бетона глубина краевого арматурного стержня всегда равна толщине стержня менее 1,5 дюйма для стержней № 5 и меньшего размера (или 2 дюйма для стержней № 6 или больше), минус половина диаметра стержня.

Поле указания позиции

Щелкните это поле, чтобы изменить значение «d» по умолчанию.

Fs

Введите допустимое напряжение стали, основанное на расчетном рабочем напряжении, которое следует использовать для расчета секции ствола кладки. Кнопка вращения изменяет это значение с приращением и не отображается, если указана бетонная стена.

Краткосрочное увеличение

Этот коэффициент применяется к расчету ASD каменной кладки и допустимой нагрузке на грунт, как это разрешено IBC 2009, раздел 1806.1 и ACI 530-08, раздел 2.1.2.3. Это применимо только при воздействии ветра и / или сейсмических воздействий.

Сплошной раствор

Это относится только к кладке. Если этот флажок установлен, вес стены будет основываться на стандартном промышленном весе твердого раствора для легкого, среднего или обычного веса блока, независимо от указанного шага армирования. Если этот флажок не установлен, модуль будет рассчитывать вес, исходя из предположения, что цементируются только ячейки, содержащие арматуру.

Это также влияет на эквивалентную толщину твердого тела для расчетов сдвига стержня и площадь для расчетов осевого напряжения (в сочетании с моментом для стержней каменной кладки).

Модульный «n», коэффициент

Это множитель, используемый для расчета модуля упругости кладки. И ACI 530-05, и ACI 530-08 указывают Em = 900 * f’m, что является значением по умолчанию. Множитель можно изменить на вкладке «Параметры».

Эквивалентная толщина твердого тела

Если залит частично (не сплошной раствор), это значение создается из внутренней базы данных, доступ к которой можно получить, щелкнув «База данных»> «Данные бетонной кладки».

Высота конструкции штока

ВАЖНО! Термин «Расчетная высота штанги», используемый в этом модуле, означает высоту над верхом основания (т. Е. Над основанием штанги). Это высота над нижней частью ствола, на которой вы хотите, чтобы модуль вычислял моменты и сдвиги.

Вы можете разделить шток на пять частей (с шагом в высоту). Каждая секция представляет собой либо другой материал (бетон, каменная кладка или забор), либо изменение толщины, либо изменение размера арматуры или расстояния между ними.

Для большинства стен используются только две или три смены секций ствола. Например, было бы логично создать изменение сечения в верхней части дюбелей, выступающих в стойку от основания, и, возможно, другое изменение сечения дальше по стене, где желательна более экономичная конструкция.

низ

Вы должны начать проектирование штока здесь, в основании (высота над опорой = 0,00), где момент штока и усилие сдвига максимальны.По мере того, как вы манипулируете размерами стержней, расстоянием между ними и положением (сначала вы, конечно, выбираете материал стены и пробную толщину), пока в поле Сводная информация не отобразится приемлемый коэффициент напряжений (чем выше и ближе к 1,0, тем эффективнее) .

Чтобы проверить стену на более высокой проектной высоте, например, на расстоянии не менее LAP REQ’D IF ABOVE, где армирование или толщина может быть уменьшена, нажмите кнопку [Insert Stem] и войдите в следующий более высокий раздел. Переместите кнопку вращения на желаемую высоту над верхом основания или введите ее, набрав.Это переместит (и затемнит) нижнюю секцию, и теперь вы можете создать новую секцию.

Продолжайте таким же образом, нажимая кнопку [Вставить шток] после завершения проектирования каждой секции штанги, максимум до пяти высот. Новую расчетную высоту следует вводить только в том случае, если вы хотите изменить материал, толщину или арматуру, и она никогда не должна быть меньше двух футов.

ПОДНОЖКА

Ширина носка

Ширина носка опоры, измеряется от переднего края опоры до передней поверхности ствола.Может быть установлено значение 0,00 для состояния линии собственности. Все опрокидывающие моменты и моменты сопротивления относятся к нижнему переднему краю зацепа.

Ширина каблука

Расстояние от передней поверхности стержня до задней части выступа пятки. Если введен размер, который меньше ширины ножки у основания, модуль автоматически сбросит размер пятки, по крайней мере, на ширину ножки. Для линии собственности на задней поверхности штанги этим размером будет ширина штанги.

Общая ширина

Расчетная ширина подошвы, ширина носка + ширина пятки.

Толщина

Общая толщина подошвы, НЕ включая глубину шпонки (если используется). Для расчета изгиба и сдвига основания глубина арматурного стержня «d» принимается как Глубина опоры — покрытие арматурного стержня — ½ дюйма (для учета радиуса арматурного стержня). Если толщина основания недостаточна для прочности на сдвиг, появится красный предупреждающий индикатор.

Толщина основания должна быть достаточной для обеспечения развития арматуры (для крючковидных дюбелей) и покрытия арматуры (рядом с почвой).Если вы введете размер меньше, чем требуется для развития стержневого стержня, в верхней части экрана появится красное сообщение. Если толщина недостаточна, увеличивайте толщину фундамента или меняйте дюбели штока, пока это сообщение не исчезнет.

f’c

Введите сжимающее напряжение бетона для опоры.

Fy

Допустимый предел текучести арматуры, используемый для расчета изгибаемой арматуры фундамента.

Плотность опоры

Эта опция необходима, поскольку в случае возникновения эффекта плавучести она снизит эффективный вес бетонного основания.

Мин. Соотношение «As»

Введите абсолютный минимальный процент стали, который будет использоваться для расчета требований к расстоянию между стержнями (обычно 0,0018 Ag для Fy = 60 000 фунтов на кв. Дюйм, но применимость кода для опор спорна). Если процент стали, требуемый для анализа напряжения, меньше 200 / Fy, рассчитывается минимум (200 / Fy или 1,333 * требуемый процент изгиба) и сравнивается с введенным здесь Minimum As%, и большее из двух значений используется для рассчитать требования к расстоянию между арматурными стержнями.

Глубина ключа

Глубина шпонки ниже основания основания. Нижняя часть ключа используется как нижняя горизонтальная плоскость для определения размера блока пассивного давления от почвы перед основанием. Отрегулируйте эту глубину так, чтобы коэффициент безопасности скольжения был приемлемым (обычно используется значение 1,5).

Ширина ключа

Ширина шпонки, измеренная в том же направлении, что и ширина основания. Обычно это 12-14 дюймов, но обычно не менее половины глубины клавиши, поэтому изгибное напряжение в ключе обычно минимально.

Расположение ключа

Введите расстояние от переднего края мыска до начала шпонки. Не вводите расстояние больше, чем ширина основания минус ширина шпонки.

Метод сопротивления скольжению

Укажите, будет ли сопротивление скольжению обусловлено трением и пассивным давлением или сцеплением и пассивным давлением.

Земля до пят, неухоженная

Так как почва над носком основания может быть рыхлой и неуплотненной, она может иметь небольшое пассивное сопротивление или вообще не иметь его.Эта запись дает вам возможность игнорировать любую или всю высоту почвы над носком, которую вы ввели на вкладке «Критерии». При желании можно пренебречь почвой по зацепу плюс толщиной подошвы.

Ftg / коэффициент трения грунта

Введите здесь коэффициент трения. Обычно он предоставляется инженером-геологом и обычно варьируется от 0,25 до 0,45.

% ТРЕНИЕ, используемое для сопротивления скольжению

Это может быть указанное ограничение в геотехническом отчете.Введите значение от нуля до 100%.

% ПАССИВНО Используется для сопротивления скольжению

Это может быть указанное ограничение в геотехническом отчете. Введите значение от нуля до 100%

Боковые силы у основания опоры

Это общая боковая сила, воздействующая на ствол и опору, которая заставляет стену скользить и которой необходимо противостоять. Это общее активное давление со стороны пятки за вычетом активного давления со стороны носка.

меньше пассивной силы давления

Используется допустимое пассивное давление в pcf, умноженное на доступную глубину (толщина основания плюс грунт над носком минус высота, которую следует пренебречь), и умноженное на процент полезного использования, который вы указали, для вычисления общего пассивного сопротивления.Также будет добавлен вес из-за надбавки за носк, если применимо. Если используется ключ, доступная глубина пассивного давления будет до нижней части ключа.

меньше сила трения

Это общая вертикальная реакция, умноженная на коэффициент трения и умноженная на указанный вами процент использования.

Требуется дополнительная сила сопротивления

Если это 0,0 фунта, силы уравновешиваются, но может не быть запаса прочности. Следите за скользящим коэффициентом безопасности, чтобы получить адекватное значение (обычно 1.5). При необходимости подумайте о добавлении шпонки или изменении размеров фундамента.

Дополнительная сила, необходимая для 1,5-кратного запаса прочности

Это дополнительная сила сопротивления, которая потребуется для достижения коэффициента безопасности 1,5. Если это значение равно нулю, то коэффициент безопасности скольжения уже больше или равен 1,5.

Крышка арматурного стержня в области пятки и носка

Эти поля ввода позволяют указать прозрачное покрытие, которое будет использоваться на пятке и на носке.При указании этих значений имейте в виду, что арматурный стержень с носком размещается ближе всего к нижней части основания, а арматурный стержень с пяткой располагается ближе всего к верху основания. При вычислении размера «d» для расчетов прочности на изгиб и сдвиг этот модуль будет учитывать толщину основания, а затем вычитать указанное прозрачное покрытие и дополнительные 1/2 дюйма для учета радиуса арматурного стержня.

Варианты усиления носка

В этом списке представлены варианты размеров арматуры и расстояния для нижних пальцевых стержней.Обычно опорные планки представляют собой удлинители стержневых дюбелей, которые загнуты к носку. Следовательно, может быть наиболее эффективным просто проверить, что размер стержня и расстояние, используемое для стержневых дюбелей, находятся в пределах диапазона выбора, предлагаемого для вариантов усиления носка.

ПРИМЕЧАНИЕ: Если появляется сообщение «Нет необходимости в армировании», это означает, что изгибная способность основания (модуль разрыва, умноженный на модуль упругости сечения, с вычетом 2 дюймов из толщины для допуска трещины в соответствии с кодом) достаточна, чтобы противостоять прикладной момент.Однако в некоторых случаях проектировщик может счесть целесообразным добавить арматуру независимо от теоретической прочности на изгиб. Для обычного бетона согласно ACI 22.5.1, Fr = phi (5) (f’c) 1/2, где phi = 0,55.

Опции усиления пятки

В этом списке представлены варианты приемлемых размеров и расстояния между планками верхней пятки. Желательно выбрать интервал, который является модульным с дюбелями стержня для простоты конструкции. Примечание: модуль не рассчитывает развернутую длину пяточной перекладины внутрь от задней поверхности стержня (где момент максимален).

ПРИМЕЧАНИЕ: Если появляется сообщение «Нет необходимости в армировании», это означает, что изгибная способность основания (модуль разрыва, умноженный на модуль упругости сечения, с вычетом 2 дюймов из толщины для допуска трещины в соответствии с кодом) достаточна, чтобы противостоять прикладной момент. Однако в некоторых случаях проектировщик может счесть целесообразным добавить арматуру независимо от теоретической прочности на изгиб.

ТАКЖЕ ПРИМЕЧАНИЕ: Расчетный момент пятки может зависеть от настройки, используемой для пункта «Пренебрегать восходящим давлением на пятку для Ftg M & V» на вкладке «Параметры».Дополнительную информацию см. В разделе на вкладке «Параметры».

Варианты усиления ключа

Если натяжение при изгибе недостаточно для сопротивления изгибу шпонки, появится сообщение, указывающее на необходимость армирования. Вы можете изменять ширину клавиши, пока сообщение не исчезнет. Если требуется армирование, параметры будут показаны на вкладке «Опоры».

ВКЛАДКА ОПЦИЙ

Используемое активное давление носка

В этом поле с раскрывающимся списком можно указать, должен или не должен модуль прикладывать активное горизонтальное давление со стороны носка для уменьшения опрокидывающего момента и силы скольжения, которой необходимо противодействовать.Обычно это НИКОГДА не используется. Он был добавлен, чтобы помочь в тех случаях, когда основание было очень глубоко зарыто в почву.

Плита устойчива ко всем силам скольжения

Установите этот флажок, когда плита находится перед стеной для сопротивления боковому скольжению. Когда этот флажок установлен, скольжение не является проблемой конструкции — пассивное сопротивление и сопротивление трения игнорируются — но поперечная сила скольжения отображается для проверки сопротивления, оказываемого плитой.

Предполагается, что плита находится наверху фундамента, а не выше, поэтому установка этого флажка не приведет к уменьшению расчетного сдвига или момента в штоке.

Пренебрежение повышением давления на пятке для Ftg M&V

Когда пользователь ОТКАЗЫВАЕТСЯ от опции «Пренебрегать восходящим давлением у пятки для опорного момента и сдвига»:

• Программа учитывает давление вверх на пятке.

• Восходящее давление снижает момент, вызванный весом почвы и собственным весом пятки.

• Программа сообщает о фактическом чистом моменте в пятке.

Когда пользователь ВЫБИРАЕТ параметр «Пренебрегать направленным вверх давлением в пятке для опорного момента и сдвига»:

• Программа НЕ учитывает восходящее давление пятки.

• Программа определяет момент пятки, обусловленный весом почвы и собственным весом пятки.

• Затем программа применяет следующую логику:

— Расчетный момент пятки является консервативным, если пренебречь направленным вверх давлением на пятку.

— Расчетный момент пятки будет действовать в том же направлении, что и момент носка.

— Сумма момента пятки и момента носка не может быть больше расчетного момента стержня, который в первую очередь передает момент этому суставу.

— Таким образом, программа консервативно предполагает, что расчетный момент пятки — это расчетный момент пятки, но не превышающий расчетный момент выноса.

Использовать раздел 2010 CBC 1807.2.1

Раздел 1807.2.1 2010 CBC и IBC 2009 требует, чтобы проектировщик учитывал при расчете скольжения влияние активного давления, распространяющегося до дна шпоночной канавки, когда она используется.Выбор этой опции гарантирует, что анализ должным образом учитывает полную степень активного давления на шпоночную канавку.

Варианты использования вертикальной составляющей активного давления

Вертикальный компонент бокового давления прикладывается в вертикальной плоскости к задней части пятки. Вы можете выбрать, использовать ли эту силу для предотвращения опрокидывания, сопротивления скольжению и уменьшения давления почвы на грунт.

Если вы выберете вариант использования этой силы для сопротивления опрокидыванию, то для ровной засыпки модуль обратится к методу EFP, чтобы найти эквивалентный угол внутреннего трения, а затем применит этот вертикальный компонент, равный tanß.Если бы был выбран метод Ренкина или Кулона, эта вертикальная составляющая была бы касательной к.

Если вы выберете вариант использования этой силы для сопротивления скольжению, то расчет скольжения будет включать дополнительную силу трения, которая может быть создана в результате дополнительной вертикальной силы.

Если вы выберете опцию «Давление на грунт», то влияние этого вертикального компонента в задней части пятки будет учитываться при расчете давления на грунт.

Коэффициент

, применяемый к кладке для расчета Em

Модуль упругости кладки составляет 900 раз f’m согласно ACI 530-05. Это поле позволяет вам при необходимости ввести множитель, отличный от 900.

Множитель, применяемый к весу CMU из таблиц

Эта запись позволяет вам увеличивать или уменьшать внутренние значения по умолчанию весов CMU, как показано на вкладке Stem.

Факторы нагрузки

Для каждого типа нагрузки (DL, LL и т. Д.) Будет отображаться коэффициент по умолчанию.Вы можете изменить их и установить новые значения по умолчанию, но не забудьте просмотреть их на предмет нового дизайна, поскольку они могли быть изменены.

ВКЛАДКА РЕЗУЛЬТАТОВ

Коэффициенты устойчивости

Отображаются как для опрокидывания, так и для скольжения.

Давление на грунт при носке и пятке

Это результирующее давление почвы на палец и пятку без учета поправки. Если эксцентриситет находится за пределами средней трети, давление пятки покажет 0.00. (Примечание: когда результат находится за пределами средней трети, модуль вычисляет давление на пальце ноги, предполагая отсутствие напряжения на пятке).

Допустимое давление почвы

Это для справки в качестве ввода на вкладке «Критерии».

Общая нагрузка на подшипник

Это сумма всех вертикальных сил.

Результирующий эксцентриситет

Расстояние от центра опоры до результирующего давления почвы.

Эксцентриситет внутри / вне средней трети

Результат находится за пределами средней трети ширины основания, если эксцентриситет больше одной шестой ширины основания.(Если за пределами средней трети, модуль вычисляет давление грунта на палец, предполагая отсутствие напряжения в пятке.)

Фактор давления почвы по ACI на носке и пятке

Коэффициенты нагрузки применяются ко всем постоянным и временным нагрузкам для определения общей вертикальной нагрузки для давления на грунт, используемой при расчете опорных моментов и сдвигов. Затем эта нагрузка прикладывается с тем же эксцентриситетом, рассчитанным для давления грунта при эксплуатационной нагрузке, чтобы получить фактические значения давления грунта для расчета опор с использованием принципов расчета предельной прочности.Обратите внимание, что, поскольку только факторизованные вертикальные нагрузки применяются к результирующему эксцентриситету без факторизации, истинный коэффициент нагрузки 1,6, применяемый к боковому давлению грунта, не используется при проектировании фундамента. Если бы эксцентриситет результирующей вертикальной нагрузки рассчитывался с использованием факторных нагрузок, расстояние не могло бы точно отражать правильное состояние напряжения в почве. Коэффициенты нагрузки ACI предназначены для получения консервативных результатов для стресса. Расчет эксцентриситета факторизованной нагрузки дает диаграммы давления грунта, которые не всегда отражают фактическое распределение давления грунта под основанием, и дают необоснованные результаты.Тем не менее, при проектировании бетонной штанги всегда используется факторное боковое давление грунта.

Mu Design @ носок / каблук

Это усиленные (1,2) моменты на лицевой стороне выноса для моментов зацепа и пятки. Поскольку ни один из них не может быть больше, чем базовый момент штока (учитывается, если шток бетонный), последний может быть определяющим. Эти моменты будут уменьшены, если вы решите пренебречь восходящим давлением почвы на вкладке «Параметры».

В сообщении будет указано, какие элементы управления.

Сдвиг на носке и пятке

Фактический сдвиг рассчитывается исходя из одностороннего воздействия на опору на расстоянии «d» (толщина опоры — покрытие арматуры) от передней части нижней секции штанги и на лицевой стороне штока со стороны пятки. Если «d» больше, чем длина выступающего пальца или пятки, то односторонний сдвиг равен нулю.

Допустимое срезание опоры

Допустимая единица сдвига равна (0,75 * 2 * f’c½).

RSM — ТАБЛИЦА УПРАВЛЯЮЩИХ МОМЕНТОВ

На этом экране в табличной форме представлен каждый компонент, влияющий на момент сопротивления, с указанием веса и плеч рычага от переднего края зацепа до центра тяжести груза.

Для вычисления вертикальной составляющей, если отмечен на экране ОПЦИИ и если был выбран метод EFP, модуль будет выполнять обратное решение с использованием формулы Ренкина для получения эквивалентного угла внутреннего трения.

Сила и момент, отображаемые внизу, учитывают эффект вертикальной составляющей, если установлен флажок на вкладке «Параметры».

OTM — ВКЛАДКА ПЕРЕВОЗКИ

На этом экране в табличной форме представлен каждый компонент, действующий горизонтально, переворачивая систему стены / фундамента.Центроид каждой силы умножается на расстояние до нижней части основания. Активное давление пятки включает в себя влияние дополнительных нагрузок и уровня грунтовых вод, если применимо, и его расстояние до центра тяжести общей боковой силы.

Отображается общий опрокидывающий момент и соотношение сопротивления / опрокидывания. Опрокидывающий момент уменьшается за счет активного давления со стороны носка, если этот параметр выбран на вкладке «Параметры».

РАЗДВИЖНАЯ ТАБЛИЦА

ШТОК

ВКЛАДКА С ЭСКИЗОМ

ЗАГРУЗКА

% PDF-1.6 % 4128 0 объект> эндобдж xref 4128 196 0000000016 00000 н. 0000009570 00000 н. 0000009741 00000 н. 0000009873 00000 н. 0000010027 00000 п. 0000010156 00000 п. 0000010856 00000 п. 0000011325 00000 п. 0000011462 00000 п. 0000011703 00000 п. 0000011781 00000 п. 0000012028 00000 п. 0000012430 00000 п. 0000015206 00000 п. 0000015358 00000 п. 0000015581 00000 п. 0000041409 00000 п. 0000041707 00000 п. 0000041909 00000 п. 0000041968 00000 п. 0000042083 00000 п. 0000042219 00000 п. 0000042323 00000 п. 0000042368 00000 п. 0000042514 00000 п. 0000042665 00000 п. 0000042793 00000 п. 0000042838 00000 п. 0000042986 00000 п. 0000043130 00000 н. 0000043257 00000 п. 0000043302 00000 п. 0000043384 00000 п. 0000043429 00000 п. 0000043576 00000 п. 0000043682 00000 п. 0000043727 00000 п. 0000043819 00000 п. 0000043963 00000 п. 0000044048 00000 п. 0000044093 00000 п. 0000044205 00000 п. 0000044361 00000 п. 0000044458 00000 п. 0000044503 00000 п. 0000044601 00000 п. 0000044737 00000 п. 0000044847 00000 п. 0000044892 00000 п. 0000044992 00000 п. 0000045037 00000 п. 0000045082 00000 п. 0000045127 00000 п. 0000045231 00000 п. 0000045276 00000 п. 0000045386 00000 п. 0000045431 00000 п. 0000045535 00000 п. 0000045580 00000 п. 0000045625 00000 п. 0000045670 00000 п. 0000045794 00000 п. 0000045839 00000 п. 0000045958 00000 п. 0000046003 00000 п. 0000046122 00000 п. 0000046167 00000 п. 0000046212 00000 п. 0000046257 00000 п. 0000046362 00000 п. 0000046407 00000 п. 0000046452 00000 п. 0000046497 00000 п. 0000046542 00000 п. 0000046684 00000 п. 0000046729 00000 п. 0000046889 00000 н. 0000046934 00000 п. 0000046979 00000 п. 0000047086 00000 п. 0000047131 00000 п. 0000047243 00000 п. 0000047375 00000 п. 0000047482 00000 п. 0000047527 00000 п. 0000047620 00000 п. 0000047738 00000 п. 0000047858 00000 п. 0000047974 00000 п. 0000048019 00000 п. 0000048159 00000 н. 0000048204 00000 п. 0000048364 00000 н. 0000048409 00000 п. 0000048539 00000 п. 0000048584 00000 п. 0000048741 00000 п. 0000048786 00000 п. 0000048913 00000 н. 0000048958 00000 п. 0000049092 00000 п. 0000049137 00000 п. 0000049264 00000 н. 0000049309 00000 п. 0000049435 00000 п. 0000049480 00000 п. 0000049617 00000 п. 0000049662 00000 п. 0000049707 00000 п. 0000049752 00000 п. 0000049864 00000 п. 0000049909 00000 н. 0000050031 00000 н. 0000050076 00000 п. 0000050195 00000 п. 0000050240 00000 п. 0000050345 00000 п. 0000050390 00000 п. 0000050435 00000 п. 0000050480 00000 п. 0000050607 00000 п. 0000050652 00000 п. 0000050697 00000 п. 0000050812 00000 п. 0000050929 00000 п. 0000050974 00000 п. 0000051113 00000 п. 0000051158 00000 п. 0000051294 00000 п. 0000051339 00000 п. 0000051459 00000 п. 0000051504 00000 п. 0000051549 00000 п. 0000051709 00000 п. 0000051855 00000 п. 0000051937 00000 п. 0000051981 00000 п. 0000052123 00000 п. 0000052220 00000 н. 0000052265 00000 п. 0000052352 00000 п. 0000052506 00000 п. 0000052616 00000 п. 0000052661 00000 п. 0000052766 00000 п. 0000052936 00000 п. 0000053041 00000 п. 0000053085 00000 п. 0000053191 00000 п. 0000053236 00000 п. 0000053358 00000 п. 0000053403 00000 п. 0000053519 00000 п. 0000053563 00000 п. 0000053607 00000 п. 0000053652 00000 п. 0000053697 00000 п. 0000053742 00000 п. 0000053855 00000 п. 0000053900 00000 п. 0000053945 00000 п. 0000053989 00000 п. 0000054071 00000 п. 0000054116 00000 п. 0000054259 00000 п. 0000054351 00000 п. 0000054395 00000 п. 0000054485 00000 п. 0000054662 00000 п. 0000054751 00000 п. 0000054795 00000 п. 0000054894 00000 п. 0000055042 00000 п. 0000055152 00000 п. 0000055194 00000 п. 0000055305 00000 п. 0000055348 00000 п. 0000055469 00000 п. 0000055511 00000 п. 0000055553 00000 п. 0000055597 00000 п. 0000055706 00000 п. 0000055750 00000 п. 0000055878 00000 п. 0000055922 00000 п. 0000056042 00000 п. 0000056086 00000 п. 0000056200 00000 п. 0000056244 00000 п. 0000056376 00000 п. 0000056420 00000 н. 0000056464 00000 н. 0000056508 00000 п. 0000056552 00000 п. 0000009381 00000 п. 0000004307 00000 н. трейлер ] >> startxref 0 %% EOF 4323 0 obj> поток xY XS ڞ = $ M1DT6lЀ {$, j @ PDYD ֭ mA + um ^ yy $ [g

Оценка камня и гравия для подпорной стены | Home Guides

Автор: SF Gate Contributor Обновлено 12 апреля 2021 г.

Подпорная стена должна обладать прочностью, чтобы сдерживать вес почвы, растений и иногда небольших построек позади нее.Стена приобретает свою прочность за счет прочного основания, состоящего из гравия — глубиной около 5 дюймов для коротких стен и около 7 дюймов для высоких стен — что помогает предотвратить просеивание и позволяет воде стекать под стену.

Слой крупнозернистого песка толщиной 1 дюйм поверх гравия поможет при выравнивании. Первые один или два яруса камня также закопаны, чтобы обеспечить прочную, хорошо закрепленную основу. Выполнение основных расчетов как для основания, так и для стены поможет вам определить правильное количество гравия и камня, необходимое для строительства прочной подпорной стены.

Расчет потребности в гравии

1. Определение глубины основания

2. Разделите глубину основания от 5 до 7 дюймов — в зависимости от высоты стены — на 1944, чтобы определить квадратный ярд глубины гравия основание под стеной.

3. Измерьте длину и ширину стены

4. Измерьте длину и ширину стены. Удвойте ширину стены и используйте фактическую длину при определении потребности в гравии.

5. Вычислить квадратные метры

6. Умножьте размеры длины и ширины, чтобы определить квадратные метры стены. Умножьте это число на квадратный метр глубины гравия, чтобы определить количество щебня, необходимого для подпорной стены.

7. Добавьте рисунок обратной засыпки к базовой фигуре

8. Умножьте длину стены на желаемую высоту, затем разделите это число на 81, чтобы определить необходимое количество гравия для обратной засыпки.Добавьте количество засыпки к базовому количеству, чтобы определить общие кубические ярды гравия, необходимые для завершения стены.

9. Примечание. В дюймовом калькуляторе есть калькулятор гравия для подпорных стен и оценщик цен, которые можно использовать, если вы не хотите проводить расчеты самостоятельно.

Расчет потребности в камнях

1. Измерьте длину и высоту стены

2. Измерьте длину желаемой стены. Определите желаемую высоту в футах и ​​прибавьте.5 к этому измерению. 0,5 составляет 6 дюймов каменных нижних колонтитулов, которые остаются под землей после установки подпорной стены. Если вы строите стену с более глубокими нижними колонтитулами, настройте это измерение, чтобы точно отразить желаемую глубину нижних колонтитулов вашей стены.

3. Расчет площади стены в метрах

4. Умножьте длину и скорректированную высоту, чтобы определить площадь подпорной стены в квадратных метрах. Умножьте площадь в квадратных футах на 144, чтобы найти размер стены в квадратных дюймах.

5. Измерьте длину и ширину каменных блоков

6. Измерьте среднюю длину и ширину каменных блоков в дюймах. Умножьте эти два числа, чтобы определить средний размер каждого блока в квадратных дюймах.

7. Рассчитайте количество необходимых блоков

8. Разделите размер стены в квадратных дюймах на квадратные дюймы среднего блока, — советует Лоу. Полученное число является точной оценкой количества блоков подпорной стены, необходимых для завершения стены.

9. Примечание. Камни ломаются, и размеры могут немного отличаться, поэтому заказывайте больше камней и гравия, чем необходимо. Некоторые поставщики возьмут на себя все материалы, не использованные при строительстве стены.

10. Добавьте замковые камни

11. Многие подпорные стены увенчаны замковыми камнями. Вы можете быстро определить необходимое количество замковых камней, разделив длину стены в футах на длину замковых камней в дюймах, а затем умножив это число на 12.

Вещи, которые вам понадобятся

• Рулетка

• Калькулятор

.