Студопедия Главная Случайная страница Обратная связь

Разделы: Автомобили Астрономия Биология География Дом и сад Другие языки Другое Информатика История Культура Литература Логика Математика Медицина Металлургия Механика Образование Охрана труда Педагогика Политика Право Психология Религия Риторика Социология Спорт Строительство Технология Туризм Физика Философия Финансы Химия Черчение Экология Экономика Электроника

Задача №1. Расчет устойчивости массивной подпорной стены




Подпорные стенки сооружают в случаях, когда необходимо поддержать массив грунта в равновесии и когда устройство искусственного откоса невозможно.

При гравитационных (массивных) подпорных стенах (рис. 5.1) устойчивость на сдвиг обеспечивается их весом Q, а горизонтальная составляющая давления грунта воспринимается силой трения Т, развивающейся в плоскости подошвы стены.

Активным называется давление грунта на подпорную стену, проявляющееся в том случае, если стена имеет возможность переместится в сторону от засыпки (рис. 5.2а).

Пассивным называется максимальное из всех возможных для данной стены давление ее на грунт, проявляющееся в том случае, если стена имеет возможность перемещаться в сторону засыпки под действием внешних сил (рис. 5.2б).

 

 

Используя исходные данные для конкретного варианта (табл. ) строится расчетная схема подпорной стены на миллиметровой бумаге в выбранном масштабе (рис. 5.3).

Расчет выполняется на 1 погонный метр подпорной стены.

 

ПОСЛЕДОВАТЕЛЬНОСТЬ РАСЧЕТА

Строится эпюра активного давления (рис. 5.3б)

σI (z+hпр )tg2(450I/2)-2cItg(450I/2) (5.1)

где h=q/γI;

сI и φI - параметры сопротивления сдвигу грунта засыпки (табл. )

2.Определяется величина активного давления Еа

Еа= 0,5´ γI2+2Нh )´tg2 (450- )-2c H tg (450- )+2c2 /

2. Определяется точка приложения силы Еаот подошвы фундамента стены:

а) при треугольной эпюре активного давления е=hтр/3 (5.3)

б) при трапецеидальной эпюре

е=(Н/3)(Н+3h)/(Н+2h) (5.4)

3. Строится эпюра пассивного давления (рис. 5.3б)

σzn= γI·z·tg2 (450+ )+2c1·tg (450+ ) (5.5)

4. Определяется величина пассивного давления

Еn= 0,5´ γI ´h12´tg2(450+ )+2c1·tg (450+ ) (5.6)

5. Определяется точка приложения силы Еnот подошвы фундамента

а) при треугольной эпюре пассивного давления е=h1/3

б) при трапецеидальной эпюре е=

7. Определяется вес одного погонного метра подпорной стены

G=Fγb

где F – площадь сечения АВСД;

γb- удельный вес бетона 24 кН/м.

8. Проверяются устойчивость стены против опрокидывания относительно точки О.

Коэффициент устойчивости стены против опрокидывания Копр равен отношению суммы моментов сил удерживающих ( к сумме моментов ( сил, опрокидывающих стену относительно ребра А. Этот коэффициент не должен быть меньше 1,5;

Копр= (5.10)

где МG=G/e/+G//e//+G///e///; МЕПne/n -момент сил удерживающих

силу;

МЕаа´еа -момент сил опрокидывающих стену;

9. Проверяется устойчивость стены на плоский сдвиг. Кроме силы ЕП, сдвигу сопротивляется сила трения Т по подошве стены.

Т= G´f (5.11)

Где f – коэффициент трения.

Для глин f= 0,25

Для суглинков и супесей

f= 0,30

Для песчаных и крупнообломочных грунтов f= tg

Коэффициент устойчивости против сдвига Ксдв равен отношению суммы проекций на подошву фундамента сил удерживающих к сумме проекций сил сдвигающих:

Ксдв=

Коэффициент Ксдв не должен быть меньше 1,3.

 

В том случае, если величина Ксдв полученная расчетом меньше 1,3 или существенно больше 1,3 (более 20%), изменяются размеры поперечного сечения подпорной стены и выполняются повторные расчеты по п.8 и п.9.

ПРИИМЕР РАСЧЕТА. Расчетная схема показана на рис. 5.3.

Исходные данные: в=6 м; а=1,5 м; Н=10 м; j1=200; q=30 кН/м2; γb=24 кН/м3; γ1=18 кН/м3; с1=15 кПа.

1. Определяется hпр= q/γ

h=30/18=1,67 м

2. По формуле (5.1) определяется и строится эпюра активного давления при z=H

=18(10+1,67) ´tg2(450-200/2)-2´15´ tg(450-200/2)=81,9 кПа

 

 

Таблица 5.1.

 

№№ b, м a, м H, м q, кН/м2 h1, м φ1, град. c1, кПа γ1, кН/м3
2,0
2,0
1,5
1,5 2,1
0,5 1,0
1,8
1,5 0,5
0,5
1,5 1,0
1,5
1,7
1,5 2,0
1,5
7,5 1,2
1,5 0,5
0,5
1,5
2,0
1,0
2,0
0,5 1,0
1,0
1,5
1,5 2,0
0,5 1,0
1,2 1,5
1,5 1,0
0,5 0,5
1,0
1,5

 

Вариант задания № 5 определяется по сумме трех последних цифр студента.

Определяется ордината z при которой значение =0

z=

3. Определяется величина активного давления Ea по формуле (5.2)

 

Ea=0,5´18(102+2´10´1,67)´tg2350-2´15´10´tg350+2´152/18=403,3 кН

4. Определяется точка приложения силы Ea от подошвы фундамента стены

еа=

5. Строится эпюра пассивного давления по формуле (5.5)

при z/=0

при z/=1,5м

6. определяется величина пассивного давления по формуле (5.6)

Еп=0,5´18´1,52´tg2550+2´15´1,5´tg550=105,65Кн

определяется ордината приложения силы Еп от подошвы фундамента стены по формуле (5.8)

7. Определяется вес 1 погонного метра подпорной стены

G=(G1+G2+G3)=1,5´8,5´24+

8. Проверяется устойчивость стены против опрокидывания по формуле (5.10) относительно точки “А”.

Стена на опрокидывание устойчива с достаточным запасом.

9. Проверяется устойчивость стены на плоский сдвиг по формуле (5.12) для суглинка f=0,30

Устойчивость стены заданных размеров против сдвига не обеспечена и необходимо внести изменения в конструкцию стены.

Увеличим размер стены а до размера а/=2 м, а размер h1до размера h/1=3 м.

Значение Еа будет иметь прежнее значение.

Определим значение Еn/ = 0,5·18·32·2,04+2·15·1,43=293,94 (кН).

Значение G=24·2·7+24·7/2+24·6·3=1104,0 (кН).

Ксдв=(1104·0,3+293,94)/403,3=1,55.

Таким образом изменение размеров стены обеспечивает устойчивость стены на сдвиг.

Обеспечение устойчивости стены на опрокидывание автоматически выполнено.







Дата добавления: 2014-10-29; просмотров: 2708. Нарушение авторских прав

codlug.info - Студопедия - 2014-2017 год . (0.009 сек.) русская версия | украинская версия