Подпорная стена с контрфорсами

Контрфорс подпорной стены – это вертикальная несущая распорная конструкция, предназначенная для снижения внутренних усилий в конструкции подпорного сооружения.

Предназначение и область применения контрфорсов для подпорных стен

Как показывает наш анализ, вопросы применения  контрфорсов при строительстве подпорных стен плохо освещены как в технической литературе, так и интернете. В результате имеем ситуацию, когда люди не находят нужную информацию по этой теме. Ниже постараемся ответить на главные вопросы, связанные с применением контрфорсов.

Рассмотрим классическую монолитную железобетонную уголковую подпорную стену. Как известно, основная нагрузка на подпорные стены – это горизонтальное давление грунта. Для восприятия этой нагрузки необходимо соблюдение двух основных условий:

1 – фундаментная плита должна сохранять свое положение, что обеспечивается за счет грунтового пригруза и сил трения на контакте «подошва – грунтовое основание»

2 – лицевая плита должна сохранять свое положение за счет жесткого защемления в фундаментной плите.

Если не соблюдается первое условие, то происходит разрушение по схеме сдвига или опрокидывания.

Соблюдение первого условия достигается за счет правильного определения размеров подпорной стены, правильной подготовки грунтового основания, правильной обратной засыпки и т.д.

Если не соблюдается второе условие, то происходит разрушение по схеме опрокидывания лицевой плиты.

Соблюдение второго условия достигается за счет правильного определения толщин элементов подпорной стены, правильного подбора армирования, правильного конструирования железобетонных конструкций.

Контрфорсы для подпорной стены нужны тогда, когда выполнение второго условия экономически и/или технически  нецелесообразно при консольной схеме работы.

Как правило, такая необходимость возникает, когда удерживаемый перепад высот больше 7 м, что отражено в пункте 6.3.3 СП 381.1325800.2018 «Сооружения подпорные. Правила проектирования».

При меньших перепадах использовать контрфорсы не рекомендуется, т.к. это сильно усложнят производство работ, и приводит к удорожанию строительства.

Эффект от применения контрфорсов заключается:

  •  в снижении внутренних усилий в конструкциях подпорного сооружения, вследствие чего толщина и армирование уменьшаются;
  • в снижении деформаций и прогибов лицевой плиты (предельный  прогиб  верха  стены  не  должен  превышать  величины hо/75, где ho – высота  стены  от ее  верха  до  уровня сопряжения  с  плитой);
  • в повышении надежности подпорного сооружения, поскольку надежная работа всей системы больше не зависит от одного узла (важно помнить, что узел сопряжения лицевой плиты с фундаментной является уязвимым местом, поскольку там рабочий шов бетонирования и максимальные значения усилий).

Очевидно, что все перечисленные положительные эффекты от применения контрфорсов появляются за счет того, что контрфорсы включаются в совместную работу, и берут на себя часть нагрузки, частично разгружая лицевую плиту.

Расчетный анализ влияния контрфорсов на прогибы, армирование и толщины элементов подпорных стен

Расчет подпорной стены с контрфорсами

Расчет подпорной стены с контрфорсами
Расчет подпорной стены с контрфорсами
Расчет подпорной стены с контрфорсами

Прогиб верха лицевой плиты – 7,4 мм.

Рабочее вертикальное армирование лицевой плиты – d28 S200 A400.

Толщина корневого сечения лицевой плиты – 400 мм.

Расчет подпорной стены без контрфорсов

Расчет подпорной стены без контрфорсов
Расчет подпорной стены без контрфорсов
Расчет подпорной стены без контрфорсов

Прогиб верха лицевой плиты – 16.4 мм.

Рабочее вертикальное армирование лицевой плиты – d32 S200 A400.

Толщина корневого сечения лицевой плиты – 750 мм.

Пример армирования подпорной стены с контрфорсами

Пример армирования подпорной стены с контрфорсами
Пример армирования подпорной стены с контрфорсами
Пример армирования подпорной стены с контрфорсами

Назначение размеров контрфорсов, расстояния между контрфорсами и т.д.

Из анализа данной статьи читатель может понять, что:

  1. контрфорсы нужны только для высоких подпорных стен, за крайне редкими исключениями;
  2. наличие контрфорсов значительно усложняет расчет подпорной стены, т.к. это уже пространственная конструкция, которую можно правильно рассчитать только в 3D.

Исходя из приведенных выше выводов, можно сделать другой важный вывод – проектирование подпорной стены с контрфорсами требует привлечения высококвалифицированных специалистов с соответствующим опытом. Запроектировать подобные подпорные стены на базе «простых» расчетов не получится.

Следует учитывать, что с подпорными стенами высотой от 2 метров (ориентировочно) любая самодеятельность крайне опасна, т.к. эти сооружения удерживают большие объемы грунта, и при разрушениях может быть причинён крупный ущерб, к сожалению, не только экономический.

Если Вам нужная подпорная стена, но нет денег на проектирование, следует использовать типовые проекты, надежность которых уже проверена.

Рекомендуемые материалы по теме

Копирование на этом сайте запрещено.

error: Content is protected !!