18. Расчет и конструирование карнизов каменных зданий.

Расчет карнизов. В практике строительства в основном применяют сборные железобетонные карнизы, которые закрепляются в стенах зданий с помощью анкеров. Расчет карнизов делают для двух стадий готовности здания: для незаконченного здания (первая) при отсутствии чердачного перекрытия и крыши на нагрузку от веса карниза, расчетную нагрузку на край карниза, а также на ветровую нагрузку, действующую на внутреннюю стену с аэродинамическим коэффициентом с=1,4; для законченного здания (вторая стадия) при наличии чердачного перекрытия и крыши (рис. 21.4, в), на нагрузку от веса карниза и всех опирающихся на него конструкций. При определении массы крыши учитывается ее уменьшение в результате отсоса от ветровой нагрузки.

Расчет кладки проводят для двух сечений: I—I, расположенного под карнизной плитой, и II — II — на глубине заделки анкера (расстоянием от плиты карниза. Осуществляется расчет в такой последовательности: сначала проверяют необходимость постановки анкеров, для этого в сечении I — I находят величину и точку приложения равнодействующей всех сил. Эксцентриситет этой равнодействующей равен изгибающему моменту М₁ всех сил относительно оси стены, деленному на равнодействующую: для незаконченного здания   для законченного здания

в формулах G_1, G₂ — соответственно масса карниза и кровли; f₁, f₂ — соответственно расчетные нагрузки, приложенные к стене и карнизу; ω — ветровая нагрузка. Если значение эксцентриситета окажется больше предельно допустимого е₀>е_и=0,7у, то необходима установка анкеров, при е₀≤0,7уанкеры не требуются. При необходимости постановки анкеров следует определить глубину их заделки в кладку. Эта глубина х назначается из условия непревышения эксцентриситета равнодействующей всех сил в сечении II—II предельно допустимого значения: е_ІІ =М_ІІ /N_II ≤ е_и=0,7у . Окончательно принимают большее из двух значений х, полученных из расчетов для двух стадий готовности здания.

Глубину заделки анкеров принимают по конструктивным требованиям не менее чем на 15 см ниже сечения II—II, как правило, ниже чердачного перекрытия, которое, догружая анкеры своим весом, улучшает работу карниза. Сечение анкера назначается по растягивающему усилию в сечении кладки с наибольшим изгибающим моментом по приближенной формуле N = M/0,85h₀ (21.13) Сечение анкера определяют из выражения: A_sb>N/γ_сs R_s, где γ_сs — коэффициент условий работы, принимаемый равным 0,9 при кладке на растворе марки 25 и выше и 0,5 при марке 10 и ниже; R_s — расчетное сопротивление арматуры. Расстояние между анкерами не должно превышать 2 м.

19. Расчет и конструирование стен подвалов.

Расчет стен подвалов. Стены подвалов рассматриваются аналогично стенам вышележащих этажей с жесткой конструктивной схемой, как балки, шарнирно закрепленные на опорах: в верхней зоне в уровне подвального перекрытия, в нижней — в уровне бетонного пола подвала.  Стена подвала находится под действием внецентренно приложенной нагрузки от перекрытия подвального этажа, собственного веса и веса вышележащих частей стены (перекрытий, карниза, кровли), а также бокового давления грунта, учитываемого совместно с временной равномерно распределенной по его поверхности нагрузкой. Расчетную высоту стены Н принимают от низа подвального перекрытия до основания пола подвала.

При отсутствии пола расчетную высоту устанавливают до подошвы фундамента. В некоторых случаях для удобства расчета временную нагрузку на поверхности грунта g условно заменяют добавочным слоем грунта эквивалентной высоты h_пp = g/ρ₁, где р — плотность грунта. Эпюра бокового давления грунта имеет вид трапеции, верхняя ордината которой представляет собой давление только от эквивалентного слоя грунта: g_b = γ_f bγ₁(h_пp – h₀) tg² (45° - φ₁ /2).

Нижнюю ординату эпюры давления грунта определяют из следующего выражения: g_b = γ_f bγ₁(h_пp – h_гр) tg² (45° - φ₁ /2). а — расчетная схема; б — эпюра моментов в формулах: γ_f — коэффициент надежности по нагрузке, принимаемый равным 1,15; b — ширина рассчитываемого участка стены; р₁ — плотность грунта обратной засыпки (осредненно принимаемая γ_f= 0,018 МН/м³); φ₁ — расчетный угол внутреннего трения грунта (осредненно принимаемый φ₁= 30°).

Расчет несущей способности стены подвала выполняется на внецентренное сжатие. Если боковое давление грунта приложено по всей высоте стены подвала, то максимальный момент будет действовать приблизительно на расстоянии y=0,6Н от верхней опоры, а его значение разрешается определять по формуле Мmаx = (0,056g_b + 0,064g_n) H³