Почему стены подвала подвержены растягивающим усилиям?

Я преподаю смесь английского языка и гражданского строительства студенту, хотя и не инженеру.

В одном из наших учебников говорится:

Подземные стены должны выдерживать как растягивающие, так и сжимающие усилия.

Сжатие: Я могу понять. Вес здания над стеной и сила земли, прижимающейся к стенам с боков.

Но где силы, пытающиеся разорвать стены ?

Являются ли «подземные стены» такими же, как «стены подвала»?

Ответы (3)

Все стены испытывают растягивающие напряжения. Это не сила, пытающаяся разорвать стену как таковую. Напряжение возникает из-за боковых сил, которые могут возникать из двух источников.

Во-первых, простое боковое усилие на стене, например в подвале, снаружи грунта. Во-вторых, вес здания наверху заставляет стены выгибаться наружу. Этот второй источник силы заключается в том, что большие стены имеют контрфорсы, чтобы уменьшить изгиб. См., например, соборы с контрфорсами .

Стенка с изгибом испытывает сжатие с вогнутой стороны и растяжение с выпуклой стороны. Большинство строительных материалов, таких как камень или бетон, слабы при растяжении, что опять-таки является причиной усиления для снижения напряжения до приемлемого уровня.

На самом деле нагрузка на стены не заставляет их прогибаться «наружу», нагрузка превышает максимальную высоту стены до того, как она изгибается внутрь или наружу. Контрфорсы просто удерживают стену идеально прямой… (не позволяя ей прогибаться внутрь или наружу).

Когда вы изгибаете балку или стену, происходит следующее:

внешняя криволинейная поверхность находится в напряжении,

внутренняя криволинейная поверхность сжимается и

центр балки/стены имеет нулевое напряжение. Напряжение увеличивается по мере удаления от центральной линии, которую вы измеряете.

Я не уверен, что это универсально верно. Балка или стена, закрепленная на каждом конце, может быть растянута по всему сечению.
Центр балки (или стены) при изгибе не находится в нулевом напряжении. Центр является самым высоким для горизонтального сдвига.
Напряжение изгиба тем больше, чем дальше от центра. (На напряжение изгиба влияет экстремальное растяжение или сжатие волокна.)
Это называется «коэффициент гибкости», когда стена (или колонна) имеет слишком большую нагрузку для своей высоты. Вы можете посмотреть его.

Стены подвала бывают двух видов: 1) плитные или балочные и 2) подпорные стены.

  1. Плитный или балочный тип наиболее популярен. Он спроектирован так, чтобы простираться от основания до каркаса первого этажа выше. Каркас пола поддерживает стену вверху, а фундамент поддерживает стену внизу. Это создает конструктивную конструкцию в виде плиты (или балки). Таким образом, когда грунт давит на стену, он изгибает стену (с сжатием с одной стороны стены и напряжением с другой), очень похоже на типичную балку. Большинству инженеров нравится думать о стене как о балке, чтобы они могли рассчитать, сколько армирования требуется на фут.

  2. Иногда стена проектируется как подпорная стена и опирается только на основание. Таким образом, когда грунт давит на стену, он изгибается, как подпорная стена, с сжатием с одной стороны стены и растяжением с другой.