Обследование и расчёт монолитной железобетонной плиты перекрытия

Цель выполнения настоящего расчета — определение фактической несущей способности монолитной железобетонной плиты перекрытия подвала над комнатой отдыха жилого дома.

При расчете учитывались следующие исходные данные и предпосылки:

— со слов Заказчика, плита перекрытия армировалась и бетонировалась как единая конструкция сразу над всем подвалом. Однако, поскольку наверняка установить факт наличия правильного армирования плиты над опорой (средней стеной) на настоящий момент невозможно, расчет плиты перекрытия выполнен без учета ее неразрезности, что идет в запас прочности, поскольку фактические изгибающие моменты, действующие в пролете плиты будут ниже;
— по результатам осмотра жилого дома, монолитная железобетонная плита перекрытия подвала выполнена опертой на стены подвала по контуру. Однако, участок плиты перекрытия над комнатой отдыха условно рассчитывался как балка шириной 1,0 м на двух опорах (продольных стенах помещения), как худший случай работы плиты;

— расчетный пролет: расстояние в свету между продольными стенами помещения составляет 5130 мм (см. схему на рис. 1). Опирание плиты перекрытия выполнена на всю толщину стен здания.

Расчетный пролет, на который выполнялись дальнейшие вычисления принят равным 5,4 м;
— толщина плиты перекрытия: 200 мм;
— материал плиты перекрытия: бетон, по результатам выполненных испытаний, бетон плиты перекрытия соответствует классу В25, Rb = 14,5 МПа.
— рабочая арматура плиты перекрытия: армирование плиты перекрытия, расстояние между стержнями и величина защитного слоя бетона принималось со слов Заказчика, а также по результатам определения шага и защитного слоя бетона неразрушающим методом. Армирование выполнено из стержней периодического профиля диаметром 12 мм, уложенных в двух направлениях с размером ячейки 200х200 мм в два слоя (около нижней и верхней зоны плиты). Для расчета принято армирование из ф12 А400, шаг стержней 200 мм, As = 565 мм2, Rs = 350 МПа. Расстояние от нижней грани плиты перекрытия до центра тяжести нижней рабочей арматуры: принято по результатам определения армирования неразрушающими методами а = 38 мм.

Расстояние от верхней грани плиты перекрытия до центра тяжести верхней арматуры принято аналогичным нижней арматуре;
— при расчете плиты перекрытия учитывались нагрузки от следующих слоев: цементно-песчаная стяжка толщиной 100 мм, фактически выполненная на момент расчета, покрытие пола из керамогранита (на момент выполнения расчета не выполнено, принято со слов Заказчика), также учтена отделка потолка в виде штукатурного слоя из цементно-песчаного раствора толщиной 30 мм, как наиболее тяжелый возможный вид отделки. Полезная нагрузка и коэффициенты надежности по нагрузке принимались по СП 20.13330.2016 «Нагрузки и воздействия» (актуализированная редак-ция СНиП 2.01.07-85*).

Расчет монолитной железобетонной плиты

 

 

Вывод по результатам расчета

При расчете монолитной железобетонной плиты перекрытия подвала над комнатой отдыха на принятую нагрузку, расчетные изгибающие моменты превышают предельный момент, который может быть воспринят сечением плиты.

Рекомендации по дальнейшей эксплуатации плиты перекрытия подвала

Поскольку при выполнении расчета выявлено превышение расчетных изгибающих моментов, действующих в плите перекрытия на рассчитанном участке предельного момента, который может быть воспринят сечением плиты, рекомендуется выполнить одно из следующих мероприятий:

• возведение несущей стены под плитой перекрытия в середине пролета (или по возможно-сти ближе к середине пролета), при этом обеспечить передачу нагрузки от плиты перекрытия на эту стену;
• подведение разгружающей балки (балок) под плиту перекрытия, при этом необходимо обеспечить включение этих балок в работу;
• усиление плиты перекрытия другим способом (например — устройство дополнительного армирования снизу плиты с последующим обетонированием и др.).

При выборе конкретного способа усиления плиты перекрытия подвала необходимо предварительно проверить принятое решение расчетом.

• Примеры проектов
• Обследование зданий

• Усиление оконных проемов
• Проект закрепления грунтов

зачем нужно делать, как определить толщину и другие параметры, каковы последствия ошибок?

Если застройщик выбрал проект дома со свободной планировкой, он скорее всего столкнется с проблемой нестандартного перекрытия.

Следовательно, ему придется отказаться от заводских панелей и установить монолитную плиту перекрытия (МПП). 

Это очень экономичный вариант, к которому прибегают даже при возведении типовых помещений.

Для их установки не требуется дорогостоящая грузоподъемная техника, они имеют более высокие производственные характеристики, а бесшовная поверхность перекрытий существенно экономит средства заказчика на отделочные работы.

Содержание

• 1 Зачем нужно делать?
• 2 Какие характеристики следует учитывать?
• 3 Формулы и примеры
  • 3. 1 Параметры толщины плиты
  • 3.2 Максимальный изгибающий момент
• 4 Ошибки и сложности, их последствия
• 5 Заключение

Зачем нужно делать?

Застройщик, перед тем как устанавливать перекрытие, должен выполнить расчет этой ответственной конструкции. Поскольку эти вычисления относятся к разряду сложных, лучше поручить их выполнение специалистам.

Необходимость такого расчета объясняется особой ролью плиты в обеспечении прочности и долговечности домостроения. Она принимает на себя нагрузки от расположенных выше конструкций и передает их через стенки на основание дома. Поэтому правильно выполненный расчет МПП имеет важное значение для дома в целом.

Если конструкция будет установлена без применения предварительных расчетов, она может не выдержать фактическую весовую нагрузку, что приведет к массовому процессу трещинообразования и даже вызвать более серьезные дефекты в конструкции, вплоть до полного ее разрушения.

Поэтому главной задачей такого расчета является гарантия требуемого запаса прочности. Для этой цели нужно рассчитать габариты плиты, планируемые нагрузки на МПП и профессионально выбрать диаметры поперечной и продольной арматуры.

Расчет выполняется с использованием нормативов и предельных нагрузок, установленных СНиП 2.01.07, изданного в 1985 году.

Расчет пошагово:

1. Определяют геометрические характеристики МПП, класс арматуры и марку бетона. В момент выбора марки бетона необходимо принять во внимание, что данный стройматериал неоднородный, в связи, с чем его физико-механические характеристики проявляют себя неравномерно.

   Сопротивление бетонного слоя на сжатие должно приниматься не выше, чем соответствующий показатель у арматуры, поскольку на растяжение фактически работает только армокаркас. Чаще всего, при возведении таких конструкций в домах применяют бетон марок м

   250/350 (В 20/25). Для армокаркаса применяют арматура А400/500.

2. Высчитывают все нагрузки на МПП. С этой целью необходимо суммировать вес плиты и вертикальные нагрузки. Толщину ее определяют в зависимости от пролета, а массу, учитывая плотность определенной марки бетона. Согласно СНиП нормативные нагрузки от расположенных выше стройконструкций на проектируемое МПП для жилых помещений принимают в диапазоне 250-800 кг/м².
3. Определяют предельно допустимый изгибающий момент. Наибольший показатель такого напряжения, всегда воздействует на центр конструкции, при полном опирании ее по периметру на стенки.
4. Подбирают минимально допустимое сечение рифленой арматуры. Класс ее подбирается по значению ξR, определяющему дистанция от центра сечения прутьев армокаркаса до нижнего среза перекрытия. Его наименьший показатель должен быть не менее Д арматуры, не ниже 10 мм. Увеличение этого расстояния приводит к повышению прочности сцепления арматуры в бетонной массе.

Справка. Нормативами определены предельные минимальные диаметры: не менее 10 мм для 2-х рядного каркаса и 12 мм для однорядного, тип вязки каркаса определяется длиной перекрытия.

Какие характеристики следует учитывать?

Самые важные параметры, которые учитываются при расчете — это длина и ширина МПП. При этом нужно учитывать, что в реальности длина перекрытия, возможно, будет отличаться от расчетного параметра пролета. Под пролетом подразумевают расстояние между несущими стенками, выполняющими роль опор, поскольку они должны поддерживать плиту. Отсюда следует, что пролет — это характеристика объекта в ширину и в длину. Для определения пролета применяют обычную рулетку, замеряя расстояние между стенками.

На расчет МПП значительное влияние оказывает варианты размещения опор. Плита по-разному устанавливается на несущие стенки, либо в роли балки с жестким защемлением на несущих стенах в качестве опор, либо как балка консольного/бесконсольного типа.

В роли опор для перекрытий служат стенки, возведенные из различных стройматериалов: традиционный кирпич или блоки из легких бетонов. Поэтому расчет МПП выполняется с учетом стенового материала, их способности выдерживать собственный вес. Если для кирпича проблем не существует, то легкобетонные блоки должны быть предварительно усилены армопоясом, рассчитанного на конкретную массу МПП.

Часто расчет монолитной конструкции выполняется для разновидности плиты в качестве шарнирно-опертой балки бесконсольного типа.

Формулы и примеры

 
Основанием для расчета монолитной плиты перекрытия являются СНиП No 52-01, изданный в 2003 году и СП No 52-101, также изданный в 2003 году. В этих государственных актах изложены все требования к железобетонным и бетонным конструкциям.

В качестве примера расчета предлагается рассмотреть квадратную монолитную плиту, устанавливаемую на несущие стены по всему контуру.

Исходные данные:

• стены изготовлены из традиционного кирпича, 510 мм;
• план помещения, 5.1х5.1 м;
• опирание МПП, 250 мм;
• полные габариты МПП, 5. 6х5.6 м;
• расчетный пролет: l1 = l2 = 5.1 м;
• бетон В-20, сопротивление на сжатие Rб = 11.51 МПa = 117.1 кгс/см² и плотностью 2300 кг/м³;
• арматура кл. AIII, сопротивление на растяжение Rs = 356 МПa =3610 кгс/см².

Поскольку, согласно строительным нормам нормативные нагрузки от расположенных выше стройконструкций на проектируемое перекрытие для жилых помещений принимают в диапазоне от 200 до 800 кг/м², специалисты рекомендуют в качестве распределенной нагрузки для перекрытия жилого дома выбрать qвр = 400 кг/м

2. Как правило, она учитывает среднестатистические нагрузки жилых помещений: стяжка пола, мебель, бытовое оборудование и вес жильцов.

Такую нагрузку условно считают временной, поскольку в будущем возможны перепланировки и ремонты, которые могут повлиять на ее итоговый размер. Поскольку высота перекрытия в начале расчетов неизвестна, допускается ее принимать предварительно, с учетом среднестатистических показателей h = 17 см, тогда собственная нагрузка МПП рассчитывается:

qмпп = 0. 17х2300 = 391 кг/м².

Этот показатель приблизительный, вследствие того, что истинный вес 1 м² ЖБ перекрытия на самом деле зависит не только от объема арматуры и Д прутков, но также и от объема и размера фракций бетонных наполнителей, уровня их уплотнения и прочих факторов. Представленная нагрузка считается постоянной.

Отсюда следует, что общая распределенная нагрузка на перекрытие будет составлять:

q = qмпп + qвр = 391 +400 = 791 кг/м²

Параметры толщины плиты

Для монолитных перекрытий противодействие железобетона растяжению по существу равняется «0». Подобный вывод следует из анализа и сравнения напряжений на растяжение, которые конкретно испытывают составляющие плиты: бетон и арматура.

Различие между ними достигает существенное, что говорит о том, что практически полную нагрузку принимает на себя армокаркас. А вот нагрузки на сжатие ведут себя по иному — эти силы распределены равномерно вдоль вектора силы. Поэтому в результате, такое сопротивление берется по расчетному показателю.

СНиП требует, чтобы толщина плиты была взаимосвязана с размером пролета, установив предельное соотношение 1:30. За размер пролета неизменно принимается протяжённость наиболее длинной стены. В нашем случае помещение квадратное, все стены равны 5.1 м.

Расчет толщины монолитного перекрытия:

510:30 = будет 17 см

Результат равен предварительно принятой в расчетах толщины 17 см. Частному застройщику лучше принимать плиту перекрытия с запасом.

Если же длина пролета составит, например 8 метров, то мы получим:

800:30 = 26,6 см

То есть, здесь потребуется толщина 26,6 см.

Специалисты не советуют частникам проектировать огромные помещения и пролеты, поскольку толщина МПП не может превосходить предельный нормативный показатель 25 см.

Максимальный изгибающий момент

Нахождение наибольшего изгибающего момента зависит от схемы опирания перекрытий. Когда МПП лежит на 2-х несущих стенках, ее можно приравнивать к балке на 2-х шарнирных опорах, для простоты подсчетов ширина такой балки принимается равной 1.0 м.

В нашем примере перекрытие опирается на 4-е несущие стенки оценивать поперечное сечение только в отношении оси X недостаточно, поскольку сжимающие/растягивающие напряжения образуются в 2-х плоскостях Х и Z.

Расчет относительно оси Х пролета — l1 заключается в установлении изгибающего момента М1:

М1 = q1 l12 /8.

Поскольку пролеты равны, изгибающий момент м² по оси Z будет равен М1

При расчетной нагрузке q = q1 + q2 и плите в форме квадрата, можно определить, что q1 = q2 = 0.5q в таком случае моменты будут равны

М1 = м² = q1 l12 /8 = q l12 /16 = q l22 /16

Из этого можно сделать вывод, что арматурные прутья, укладываемые параллельно осям Х и Z, можно рассчитать на равнозначный изгибающий момент, он будет ниже в два раза, чем для перекрытий, опирающихся на 2 несущие стенки.

Наибольший изгибающий момент для арматурных стержней:

Мар = 791 х 5.12/16 = 1285.86 кгс·м.

Данный показатель момента допускается применять исключительно для определения характеристик арматурного каркаса. Поскольку на бетон воздействуют сжимающие напряжения в 2-х перпендикулярных площадях, поэтому это показатель для бетона необходимо брать больше:

Мбет = (м²1 + м²2)0.5 = Mар√2 = 1285.86·1.4140 = 1818.21 кгс·м.

Далее можно найти среднее значение между двумя моментами:

М = (Мар + Мбет)/2 = (1285,86+1818,21)/2 =1552,035 кгс·м.

Для того чтобы выбрать арматуру, предварительно принимают высоты осей:

• h01 = 135 мм;
• h02 = 114 мм.

Базовая формула для расчета:

А0n = M/bh30nRb

После подставления данных, получают:

• А01 = 0.0745
• А02= 0.104

Полученные данные применяют для табличного определения η и ξ.

Найденные табличные данные подставляют в выражение:

Fan= M/ηh0nRs.

• Faр1 = 3,275 см².
• Faр2 = 3,6 см².

По данным расчетам получают результат армирования МПП с помощью 5 арматур для установки продольно/поперечно с шагом 200 мм.

Далее выбирают сечение с использованием данной таблицы.

Например, для 5-ти прутьев Д=10 мм F сечения, будет равна 3,93 см 2, а для 1 м.п она станет — 7,86 см².

Таким образом, очевидно, что F арматуры вверху армокаркаса получено с запасом. Также можно пересчитать количество стержней, например, уменьшить их до 4-х.

О расчета монолитного перекрытия на изгиб рассказано в видео:

Ошибки и сложности, их последствия

Расчет монолитной плиты, практически никто не делает самостоятельно, он выполняется при проектировании дома с применением программного комплекса. Это вызвано тем, что расчет является довольно сложным даже для многих инженеров, а ошибки, допущенные в ходе выполнения расчетов, имеют высокую цену, а порой становятся катастрофическими для всего здания.

Наиболее часто ошибки допускаются в следующих случаях:

1. Неправильно принята схема расчета балки и ошибки в определении опор.
2. Неточные замеры фактического пролета.
3. Неправильно рассчитана толщина монолитной плиты с превышением соотношения 1/30.
4. Нарушения расчетов по изгибающим моментам.
5. Неправильно определены показатели по армокаркасу.

Заключение

Монолитная плита перекрытия, особенно ее современные модификации с применением в качестве несъемной опалубки из металлопрофиля, являются наиболее эффективными при строительстве домов с нестандартными проектными решениями.

Они соответствуют всем требованиям СНиП, ГОСТ и СП по прочности, тепло-, влаго-, шумозащите и являются экономически обоснованными, поскольку не требуют применения тяжеловесных заводских плит перекрытия и аренды автокранов. Но установке таких плит должен предшествовать точный расчет конструкции, чтобы они не разрушались и не создавали аварийных ситуаций в доме.

Расчет прочности стен монолитных зданий к сейсмическим воздействиям / июнь / 2015 / Тезисы / CNAA

Статус Диссертация представлена ​​23 июня 2015 г. Утверждена NCAA 7 октября 2015 г. Abstract – 1,74 Мб / на румынском – 1,99 Мб / на русском Диссертация ЦЗУ 694.078-413.04 6 (043.3) 9,91 Мб/ на русском 230 страниц

Ключевые слова

монолитное домостроение, сейсмостойкая конструкция, вибратор, сейсмическое воздействие, вибродинамические испытания зданий, степень повреждения конструкций, динамические характеристики, метод расчета, система армирования бетонных стен

Резюме

«Расчет прочности стен монолитных зданий к сейсмическим воздействиям». Диссертация на соискание ученой степени доктора технических наук. Диссертация состоит из введения, пяти глав, выводов и рекомендаций, библиографии из 139заголовков, имеет 230 страниц печатного текста, содержит 81 рисунок, 9 таблиц. Основные результаты научных исследований опубликованы в 25 научных статьях и одной монографии. Ключевые слова: монолитное домостроение, сейсмостойкая конструкция, вибратор, сейсмическое воздействие, вибродинамические испытания зданий, степень повреждения конструкций, динамические характеристики, аналитический метод, система армирования бетонных стен. Специальность: 211.02. Строительные материалы, элементы и конструкции. Цель. Разработка аналитического метода расчета прочности стен монолитных зданий при разрушении в косых сечениях в результате сейсмического воздействия. Задания. Совершенствование методики расчета стен монолитных зданий в косых сечениях в условиях динамического воздействия. Научная новизна и оригинальность. Впервые разработан аналитический метод расчета стен монолитных зданий в косых сечениях с учетом одновременного действия в расчетном косом сечении изгибающих моментов, поперечных и нормальных усилий, а также влияния технологических особенностей строительства монолитных зданий. , такие как раздельное бетонирование стен и устройство технологических швов. 10 Научная проблема. Основной задачей является совершенствование методики расчета стен монолитных зданий в косых сечениях при циклическом сейсмическом воздействии. Новое научное направление. Результаты выполненных научных исследований внесли фундаментальный вклад в развитие нового научного направления в области сейсмостойкого проектирования строительных конструкций путем расчета сопротивления монолитных стен при воздействии косых сечений. Разработанный аналитический метод расчета, а также динамическая модель на основе классической обобщенной расчетной модели стены, достаточно точно воспроизводящая ее физический оригинал, позволят повысить безопасность зданий и сооружений по отношению к сейсмическому воздействию. Теоретическая ценность. Доказано, что разработанная методика расчета монолитных зданий дает более достоверные результаты, чем существующие методики. Практическая важность. Получена расчетная модель критической траектории трещины для монолитных зданий с учетом сейсмического воздействия. Внедрение научных результатов. Разработанный метод используется в СНиП Молдовы «Строительство монолитных зданий в сейсмоопасных районах Молдавской ССР», СНиП Республики (ПЧ 13-87, ч.-I), ст. 5.2.10 и «Расчет, проектирование и создание железобетонных и предварительно сжатых бетонов». НКМ Ф.02.02.- 2006, с. 5.25.1

Официальные рецензенты

• Polidor BRATU
  доктор инженер, профессор университета, Румыния
• Ион Раду PASCU
  доктор инженер, профессор университета, Румыния
• ŞTEF А.Н. Дойна
  доктор инженер, профессор университета, Румыния

Члены Совета

• Ион Русу, президент
  доктор хабилитат, профессор, Технический университет Молдовы
• Тараненко Анатолий, секретарь
  доктор, доцент, Технический университет Молдовы
• Евгений Ливовский, член
  доктор хабилитат, профессор, Технический университет Молдовы
• Василе Альказ, член
  , доктор хабилитат, доцент, Институт геологии и сейсмологии
• Alexandru SECU, membru
  доктор инженер, профессор университета, Румыния

 Диссертаций

Написано 5 диссертаций, в том числе 2 диссертаций на степень доктора хабилитата. (по данной специальности)

Select year2019 [3]2015 [1]2006 [1]

Габионные гравитационные подпорные стены — Terra Aqua Inc.

Габионные гравитационные подпорные стены Terra Aqua представляют собой монолитные конструкции из гравитационных масс и соответствуют стандартным методам проектирования гравитационных подпорных стен. Следующая информация предоставлена ​​Terra Aqua в качестве руководства по проектированию, чтобы помочь профессиональным инженерам, государственным учреждениям, застройщикам и подрядчикам в правильном проектировании, спецификации, строительстве и проверке гравитационных подпорных стен из габионов.

Соображения по проектированию

Terra Aqua всегда рекомендует, чтобы данные о грунте, используемые для проектирования стен из габионов, основывались на Сертифицированном отчете о геотехнических грунтах с указанием местоположения площадки. Terra Aqua может предоставить полный анализ устойчивости подпорной стенки габиона по запросу.

Стены габиона Terra Aqua построены из натурального камня. По мере того, как происходит дренаж, частицы почвы оседают в небольших пустотах насыпи из природного камня внутри стены, что позволяет укорениться участкам растительности.

Давление на основание

Общее давление стены габиона должно быть меньше предполагаемой несущей способности грунта под основанием стены. Контактное давление на гибкое габионное основание распределяется не плоско, а уменьшается от максимального в месте приложения равнодействующей до меньших значений на краях основания. Таким образом, давление у основания габионной стены обычно меньше, чем у жесткой стены.

Расчеты реакции грунтового основания в гибком фундаменте громоздки и содержат ошибки, связанные с оценкой коэффициента реакции грунтового основания. Ошибка в предположении, что это безопасно, поскольку предполагается, что реакция имеет плоское распределение, как в жестких стенах.

Подготовка основания

Гравитационные подпорные стены из габионов Terra Aqua обычно укладываются непосредственно на градуированный грунтовый фундамент. Чтобы увеличить несущую способность, свести к минимуму неравномерную осадку и/или обеспечить дополнительный дренаж, можно уложить и уплотнить базовый слой из гранулированного каменного наполнителя с постоянной градацией в диапазоне от ½ до 1 1/2 дюйма в соответствии с местными стандартами от 6 до 18 дюймов. глубина в качестве основы для размещения стены.

Фундамент и стеновое тесто

По результатам исследования и анализа устойчивости может быть установлено, что для достижения приемлемых коэффициентов безопасности при скольжении может потребоваться дополнительная устойчивость габионной стены. Один из вариантов, который можно использовать перед увеличением поперечного сечения стены для дополнительной устойчивости, — это разместить стену на откосе 6–10 градусов в сторону сохраненного уклона. Это потребует, чтобы грунты основания были выровнены и уплотнены, чтобы приспособиться к указанному тесту стены.

Фундамент ниже уровня грунта

Гравитационные подпорные стены Terra Aqua из габионов могут быть размещены или закреплены ниже уровня основания, чтобы предотвратить подмывание основания конструкции размывом и волнами. Эмпирическое правило для глубины укладки ниже уровня грунтового основания примерно в 2 раза превышает ожидаемую глубину размыва.

Фартук для размыва

Гибкий габион Terra Aqua с двойной крученой сеткой предназначен для оседания без разрушения и прилипания к земле при размыве. Градиентный наполнитель размером от 4 до 8 дюймов для стандартных габионов и от 3 до 6 дюймов для матрацев рено обеспечит равномерную гибкость фартука и создаст новое состояние равновесия конструкции после ее осадки, обеспечивая постоянную устойчивость. Фартуки из габионов обычно используются для защиты носка конструкции подпорной стены от размыва, который может привести к подмыву при работе с каналами. Рекомендуется, чтобы фартук габиона был не менее 9″-12″ в глубину. Длина фартука габиона должна выходить за пределы основания конструкции как минимум в 2 раза от предполагаемой глубины размыва. Это гарантирует, что фартук из габиона выходит сразу за внешний предел ожидаемого размыва, который может образоваться.

Фартук из габиона потребует минимальных земляных и планировочных работ. Как правило, фартук размещается непосредственно на земле с использованием геотекстильной фильтрующей ткани между границей раздела грунта габионного фартука, чтобы предотвратить вымывание почвы из-под фартука. Если фартук из габиона размещается на относительно глубокой воде, то эффективным методом крупномасштабной укладки является предварительное изготовление фартука на барже и последующий спуск его на воду. Размер габионного фартука, который можно уложить таким способом, ограничивается только площадью палубы баржи. Габионы или матрацы рено также могут быть соединены вместе заполненными, а затем помещены в воду с помощью стропы. Этот метод часто используется для создания устойчивых к размыванию матов вокруг опор мостов и т. д. Фартуки из габионов могут быть изготовлены из стандартных габионов из ПВХ Terra Aqua или из рено-матрасов из ПВХ Terra Aqua.

Обратная засыпка и уплотнение

Материал для обратной засыпки. Гравитационные подпорные стены из габионов, по сравнению со стенами из армированного грунта, позволяют использовать в качестве материала для обратной засыпки более широкий диапазон типов грунта. Это связано с конфигурацией самотечных стен габиона, как правило, малой высотой стен и пористой облицовкой. Для общей долгосрочной работы гравитационной подпорной стены габиона крайне важно, чтобы указанный материал для засыпки был правильно размещен и уплотнен. Плохое уплотнение материалов обратной засыпки может привести к оседанию конструкции, боковому смещению стен и привести к недостаточной прочности на сдвиг для выполнения проектных функций. Указанный материал обратной засыпки должен быть уложен и утрамбован до минимального стандарта Proctor 9.5% в лифтах не должны превышать 9 дюймов по вертикали и должны соответствовать местным стандартам.

Данные о почве

Рекомендация Использование для обратной засыпки	Описание почвы	Классификация почв	Угол внутреннего трения	Удельный вес грунта
Отлично	Камень, гравий, песок	1 и 2 GP, GW, GM, GC, SW, SP	30-36	100-135 фунтов на фут
Хороший	Глинистые пески, Илистые пески	3 СМ, СК	28-32	110-130 фунтов на фут
Бедный	Мягкая глина, мягкий ил	4 МЛ, КЛ, ПР	25-30	110-125 фунтов на фут
Плохой	Жесткая глина	5 КЛ, СН	25-30	50-110 шт.
Чистый песок, камень и гравий GW, GP, SW, SP Песок и гравий грязный ограниченной водопроницаемости ГМ, ГМ-ГП, СМ, СМ-СП Жесткие остаточные алевриты и глины, илистые мелкозернистые пески, глины, пески и гравий CL, ML, CH, MH,SM SC, GC. Глина от очень мягкой до мягкой, илистая глина, органический ил и глина: CL, ML, OL, CH, MH, OM. Глина, от средней до жесткой, отложенная кусками и защищенная от просачивания: CL, CH Для материала типа 5 H уменьшается на 4 фута в результате действия на высоте (H-4)/3 над основанием. По материалам Terzaghi и Peck

Фильтрующая ткань

Геотекстильная фильтровальная ткань является жизненно важным компонентом любой габионной подпорной стены. Соотношение пустот каменной насыпи, заключенной в корзины габиона, обеспечивает свободный дренаж задержанных грунтов и требует размещения фильтрующей ткани между стеной и указанной границей раздела грунта обратной засыпки. Фильтрующая ткань из геотекстиля предотвратит вымывание грунта при дренаже и просадке. Гравитационные подпорные стены из габионов, построенные без размещения фильтрующей ткани, будут иметь тенденцию к потере удерживаемого грунта и повышению уровня за стеной габиона. Тип указанного грунта обратной засыпки будет определять тип и размещение геотекстильной фильтрующей ткани. Позвоните в Terra Aqua, чтобы получить рекомендации по фильтровальной ткани.

Компоновка

Для обеспечения максимальной устойчивости к грунтовым нагрузкам корзины габионов должны располагаться по длине блока от задней стороны стены габиона до лицевой стороны стены габиона. Это приведет к тому, что внутренние диафрагмы будут размещены перпендикулярно поверхности стены и параллельно напору грунта. Когда габионные блоки должны быть размещены таким образом, чтобы длина габиона была параллельна длине стены, вертикальные швы должны быть смещены.

Нагрузки на сжатие

Для габионных гравитационных подпорных стен высотой 15–30 футов корзинчатое основание габионов и нижние ряды должны быть размещены в 1,5-футовых вертикальных подъемах для лучшего восприятия сжимающих и сдвигающих напряжений. Габионы с двойной крученой сеткой Terra Aqua должны выдерживать сжимающие нагрузки в 60 000–80 000 фунтов на квадратный фут. Модуль упругости при сдвиге должен варьироваться от 5000 до 8000 фунтов на квадратный фут и относится к деформации.

Конфигурация лицевой стороны габиона

Габионные подпорные стенки Terra Aqua могут иметь ступенчатую лицевую сторону или гладкую лицевую сторону. При использовании габионной стены с гладкой лицевой стороной габионная стена всегда должна располагаться с наклоном 6-10 градусов, и не рекомендуется для стен высотой более 18 футов. Габионные стены со ступенчатой ​​лицевой стороной должны иметь минимальный отступ по горизонтали на 1–1,5 фута на каждые 3 фута вертикального подъема.

Высота стены габиона

Грабионные подпорные стены Terra Aqua могут быть спроектированы и построены примерно до 30 футов, однако из-за конфигурации габионных подпорных стен они лучше всего подходят для стен высотой 18 футов или меньше. Информацию о высоте стен от 18 до 36 футов см. в разделе «Стабильный уклон» на этом веб-сайте.

Ширина основания стены габиона относительно высоты стены

Ширина основания габиона гравитационной подпорной стены связана с высотой стены, поэтому по мере увеличения высоты стены основание стены становится шире для обеспечения устойчивости конструкции. Terra Aqua предоставила диаграмму ниже, чтобы проиллюстрировать отправную точку для анализа конструкции, чтобы определить ширину основания по отношению к высоте стены. Terra Aqua рекомендует консервативное значение ширины основания = 2/3 высоты стены. Анализ устойчивости может определить, что ширина основания подпорной стены габиона меньше или больше ½ — 2/3 высоты стены.

РАЗМЕРЫ И РАЗМЕРЫ ГРАВИТАЦИОННОЙ СТЕНЫ

КАМЕННЫЙ НАПОЛНИТЕЛЬ ГАБИОНОВ

Каменный наполнитель для корзин

Оцинкованные/галфановые габионы 8x 10см	4 дюйма – 8 дюймов      D50 6 дюймов
Габионы с ПВХ покрытием 8×10см	4 дюйма – 8 дюймов      D50 6 дюймов

Приемлемый камень для строительства габионов должен быть твердым, прочным, одинакового качества, угловатой формы и должен быть не менее 4 дюймов в любом заданном измерении и не более 8 дюймов в любом заданном измерении. Удельный вес, необходимый для каменной насыпи, определяется проектом и указывается инженером-проектировщиком. Удельный вес каменной засыпки должен быть не менее 2,5.

Удельный вес каменной насыпи габиона

ТИП ПОРОДЫ	фунтов/куб. футов
БАЗАЛЬТ	180
ГРАНИТ	160
ИЗВЕСТНЯК	138
ПЕСЧАНИК	140

Удельный вес каменного наполнителя габиона — исходя из пористости 0,30 или 30%

УДЕЛЬНЫЙ ВЕС МАТЕРИАЛОВ

БАЗАЛЬТ	3,0
КИРПИЧ	2,0
РАЗБИТЫЙ БЕТОН	2,4
ГРАНИТ	2,7
ИЗВЕСТНЯК	2,5
ПЕСЧАНИК	2,2
ТРАП РОК	2,7

ПРИМЕРЫ РАСЧЕТОВ

Надлежащее проектирование и строительство габионных подпорных стен требует досконального знания боковых сил, действующих между подпорными конструкциями и удерживаемыми грунтовыми массивами. Эти боковые силы возникают из-за бокового давления грунта. Таким образом, анализ и определение бокового давления грунта необходимы для проектирования подпорных стен из габионов.

Классический анализ и расчеты бокового давления грунта основаны на теории Ренки, рассматривающей грунт в состоянии пластического равновесия, и на теории Кулона, предполагающей наличие поверхности разрушения в месте. И Ренкин, и Кулон подошли к проблеме бокового давления грунта и разработали ее с несколькими существенными допущениями, такими как изотропный и однородный грунт обратной засыпки, плоская поверхность обратной засыпки, жесткое тело разрушающегося клина и т. д.

Что касается условий, которые не соответствуют условиям Ренкина и Кулона теории, такие как неровная поверхность обратной засыпки, несколько грунтов и т. д. метод пробного клина (предельного равновесия), графическое решение может быть применено для оценки бокового давления грунта, а также может быть использовано аналитическое решение, основанное на теории упругости. В настоящее время эти методы практичны и популярны благодаря использованию компьютерной программы. Terra Aqua может выполнить общий анализ стабильности по запросу.

Гравитационная подпорная стенка Terra Aqua Gabion

Приведенный выше образец расчетов предназначен только для информации. Он может быть не полным. Возможно, потребуется выполнить дополнительные расчеты, включая, помимо прочего, анализ общей устойчивости, сейсмические силы и гидравлические силы. Пожалуйста, ознакомьтесь с местными, государственными и федеральными требованиями. В приведенном выше примере расчетов приняты свойства осушенного однородного сохраненного, армированного грунта основания. Насколько нам известно, вышеуказанная информация была подготовлена ​​точно. Информация, представленная в приведенных выше расчетах, включая геотехнические данные, размеры и условия площадки, является предположениями, сделанными Terra Aqua Gabions, и должна быть проверена и сертифицирована профессиональным инженером.