Расчетные схемы опускных колодцев

Опускные колодцы в период строительства и эксплуатации имеют напряженно-деформированное состояние, соответствующее расчету по разным расчетным схемам (рис. 15). Нагрузки, воздействия и расчетные схемы в разные периоды значительно отличаются. При этом в отдельных элементах конструкций могут меняться не только величины, но и знаки усилий

В сборных железобетонных колодцах прочность стеновых панелей или блоков проверяют на усилия, возникающие при их изготовлении, перевозке и монтаже. Нагрузкой для элементов является собственный их вес; размещение опор зависит от принятой системы строповки.

Перед погружением проверяют прочность колодца в момент снятия его с подкладок. Размещение подкладок и высота первой зоны колодца зависит от условий технологии строительных работ.

Наибольшие напряжения в наружных стенах в большинстве случаев возникают при его погружении. В этот период сооружение работает как пространственная конструкция с верхним и нижним свободными концами. Колодец нагружен прилегающим грунтовым массивом. Интенсивность горизонтального давления зависит от принятого строительством способа погружения (тиксотропная рубашка, вибраторы и др.).

Расчет опускания и прочности колодца производят в момент, когда он опущен до проектной отметки, а грунт под ножом выбран.

В стадии эксплуатации у наружных стен появляются дополнительные опоры в местах примыкания днища, внутренних стен и перекрытий. Меняется воздействие прилегающего грунтового массива. Жесткость новых опор принимают в соответствии с конструктивным решением примыкания. Желательно эти стыки осуществлять шарнирными, что упрощает расчет и производство строительных работ. Жесткие узлы примыканий значительной экономии не дают. Расчет сооружения производят по новой расчетной схеме. При этом учитывают обжатие наружных стен, происшедшее в период погружения при работе конструкции по первоначальной расчетной схеме. Расчет по новой схеме производят на разность нагрузок Р_а —Р_гр, где Р_гр — горизонтальное давление на колодец в период погружения, а Р_а — в период эксплуатации. Этот расчет производят в случае, если нагрузки, развивающиеся в период эксплуатации, значительно превышают нагрузки в период погружения. Перекрытия, расположенные внутри колодца, рассчитываются как пространственные рамы.

При строительстве опускных колодцев в районах, подверженных землетрясениям силой 7—9 баллов, расчет на сейсмические нагрузки производят по расчетной схеме сооружения в стадии эксплуатации. Сейсмические нагрузки — горизонтально приложенные объемные силы прилегающего грунтового массива, собственного веса конструкций и временных нагрузок. Величину и распределение сейсмической нагрузки по высоте сооружения определяют с учетом ее динамического воздействия. Дальнейший расчет конструкций производят в предположении, что расчетные сейсмические силы действуют статически.

Рис. 15. Расчетные схемы колодца:
а — в стадии опускания; б — в стадии эксплуатации.

Расчеты на опускание, всплытие, прочность и устойчивость опускных колодцев производят по предварительному состоянию на наиболее невыгодное сочетание нагрузок.