Изчисляване на стените на разширени конструкции - Studopedia

С оглед на строителната технология

Подземни конструкции

Примери за структурен анализ

Конзола (свободностояща стена)

Наземни условия(фигура 4.11). Горният слой с дебелина 6 m е пясък, следван от пласт от твърдо пластична глина с индекс на течливостIL= = 0,3. Ниво на подпочвените води - на дълбочина 3 м от повърхността. Проектните свойства на почвите за изчисления за група I на гранични състояния са експериментално обосновани и според организацията на изследването са както следва: пясък - адхезиясI= 5 kPa, ъгъл на вътрешно триене φI = 32°, специфично тегло γI=19 kN / m 3, специфично тегло, като се вземе предвид тегловният ефект на водата γIsb = 11. 7 kN / m 3; глинаsI= 25 kPa, φI = 18°, γI = 20 kN/m 3 .

Проектиране.Тънка (шпунтова или стоманобетонна) стена поддържа откоса на изкопа с дълбочинаh =6 м. Дълбочината на стената под дъното на изкопа еt =5 м. Необходимо е да се определи устойчивостта на стената и да се изчислят нейните параметри.

стените

Фигура 4.11 - Конзолна шпунтова стена: а - схема на деформация; b - диаграма на вертикалния натиск на почвата; c - диаграми на активни и пасивни налягания върху земята и проектна схема; d - диаграма на огъващите моменти

Изчисляване.Диаграмата е показана на Фигура 4.11,а.Устойчивостта на конзолната стена се получава чрез завъртане около точкатаO,, намираща се на дълбочинаf= 0,8·t= 0,8×5 = 4 м. В този случай, от страната на ската, стената над точкатаOе обект на ed към активен почвен натиск, а от долната страна - пасивно съпротивление на почвата a; водното налягане също действа върху стената. Работата на стенния сегмент под точкатаOсе пренебрегва.

Нека изчислим коефициентите на активно и пасивно налягане за даденопочви:

за пясък: λag = tg 2 (45° - φ/2) = 0,31, λpg=tg 2 (45°+φ/2) = 3,25;

за глина: λag = tg 2 (45° - φ/2) = 0,52, λpg=tg 2 (45°+φ/2) = 1,89.

Изграждаме диаграми на вертикалния натиск на почвата. Вертикалният натиск на почвата на дълбочината на нивото на подземните води (в точкаD)е σv= 3×19 = =57 kPa. Отдолу е наситен с вода пясък със специфично тегло γsb== 11,7 kN/m 3 и вертикално налягане в пясъка на нивото на дъното на ямата зад стената σv = 57 + 3 × 11,7 = 92,1 kPa. По този начин, на същото ниво, вертикалното налягане във водоустойчивата глина ще се увеличи рязко с количеството водно налягане върху покрива на глинестия слой:рw=Hwγv= 3×10 = = 30 kPa (Hw= 3 m - височината на водния стълб над покрива на глинестия слой, γw = = 10 kN / m 3 - специфичното тегло на вода).Да налягане в глината от страната на склона на нивото на дъното на ямата σv= 92.1+30 ​​​​=122.1 kPa. Отдолу вертикалното налягане нараства линейно и на нивото на точкатаOот страната на склона σv= 122,1 + + 4×20 = 202,1 kPa, а от страната на ямата σv= 4×20 = 80 kPa.

Активният почвен натиск върху стената започва от точкаB(Фигура 4.11,c), чиято дълбочина еhс =2 5 ctg 2 (45°– 32°/2) = 0,95 m.

Хоризонталното активно налягане на почвата, съответстващо на точките от построената диаграма на вертикалното налягане, се определя по формулите на раздел 4.3. И така, в точкатаD(сегментDKна фигура 4.11,in) е равно на:

\u003d 57 × 0,31 - 5 ctg32 ° (1 - 0,31) \u003d 12,15 kPa. По същия начин се намират стойностите на хоризонталното налягане в точкитеDиOи се изгражда цялата диаграмаBKLMP..

Получената диаграма на активния натиск върху сегментаVKима точка на приложениеС, докато, както е известно, точкатаприлагането на получената триъгълна диаграмаСразделя катетаBDв отношениеDC/DB =1/3, което определя положението на точкатаС. Стойността на резултантнатаR1=DK–BD/2=е 12,45 kN, рамото на нейното действие спрямо точкатаО×OS = =7,7m.

Трапецовидният участък на диаграмата на активното наляганеDKLGна фигура 4.11, c ще бъде представен като сбор от правоъгълна диаграмаDKVGи триъгълна диаграмаKLV.Техният резултатR2=DK–DG= 36,45 kN иR3=KV–VL /2= =16,32 kN и техните точки на приложениеEиFса показани на фигура 4.11, c. По същия начин, полученитеR4=106 kN иR5=83,2 kN от трапецовидната секция на диаграмата на активното наляганеOGMP.

От страната на активния натиск на почвата в рамките на пропускливия пясъчен слой, водата също притиска стената. Резултантното водно наляганеRw=45 kN е показано на Фигура 4.11,c.

Хоризонталното пасивно налягане (съпротивление) от дъното на шахтата се определя чрез вертикално налягане. На нивото на дъното на ямата е равно на (сегментGS):

\u003d 0 × 1,89 - 25ctgl8 ° (l - l,89) \u003d 68 kPa,

и на нивото на точкаO

σpg \u003d 80 × 1,89ctg18 ° (l - l.89) \u003d 151,2 kPa.

Получените трапецовидни диаграми на пасивно съпротивлениеSGOT R6=272 иR7 = 302,4 kN и точките на тяхното приложение се намират по горния метод.

Проверка на състоянието на стабилност на стената:

Условието е изпълнено. Стената е стабилна.

АкоMsp 1.2Mdef, повтаряме изчислението, съответно увеличавайки или намалявайки дълбочинатаt.

Освен това, започвайки от горния край на стената, според разпределените натоварвания, посочени на Фигура 4.11,в, използвайки известни методи, ние изграждаме диаграма на моментите на огъване встена, която е показана на Фигура 4.11,g.Точката на максимален момент е под дъното на шахтата и неговата стойност (на 1 m от дължината на стената на шахтата) еMmax = 229,7 kN m.

Ако се приеме, че стената е стоманена шпунта, тогава стандартният размер на шпунта се избира съгласно таблица 4.3. Шпунтът L-III има проектен огъващ момент на 1 m от стената от 400 kN m, което надвишава максималния момент в стената. Избраният стандартен размер на шпунт L-III е подходящ.

Ако стената е стоманобетонна, тогава изчисляването на нейните параметри се извършва съгласно SNiP 2.03.01 - 84.

Не намерихте това, което търсихте? Използвайте търсачката:

Деактивирайте adBlock! и обновете страницата (F5)наистина е необходимо