Грязь_испр_от20190827. Оглавление Анализ строительных свойств грунта под подошвой фундамента стены 2 Определение активного и пассивного давления на подпорную стену 3 Определение активного давления графическим способом (построение Понселе) 5 Определение напряжений,
![]()
|
![]() Оглавление2.Анализ строительных свойств грунта под подошвой фундамента стены 2 3. Определение активного и пассивного давления на подпорную стену 3 4. Определение активного давления графическим способом (построение Понселе) 5 5. Определение напряжений, действующих по подошве фундамента 6 6. Расчёт устойчивости стены против опрокидывания и сдвига по подошве фундамента 7 7. Проверка положения равнодействующей 8 Размер стены: ширина по верху a = 1,4 м; ширина подошвы стены b = 5,0 м; высота H = 8,0 м; высота фундамента d = 2,5 м; угол наклона задней грани к вертикали ε = 6 ̊ Грунт засыпки: песок крупный, удельный вес γзас = 18 кН/м3 угол внутреннего трения φ = 36 ̊ угол трения грунта засыпки о заднюю грань стены δ = 9 ̊ угол наклона поверхности засыпки к горизонту = -8 ̊ засыпку принимаем как рыхлый грунт с коэффициентом пористости е=0,66 Грунт под подошвой фундамента: песок крупный, удельный вес γ = 19,0 кН/м3 влажность = 0,19 удельный вес твердых частиц γs = 26,5 кН/м3 Нагрузка на поверхности засыпки: q = 40 кПа Цели расчета. Рассчитать давление грунта на подпорную стену, сделать поверочные расчеты, дать заключение о соответствии (или несоответствии) конструкции подпорной стены требованиям расчета по первой и второй группам предельных состояний, обосновать рекомендации по необходимым изменениям 2.Анализ строительных свойств грунта под подошвой фундамента стеныОпределяем: 1)Удельный вес сухого грунта ![]() 2)Пористость грунта ![]() 3)Коэффициент пористости ![]() Условное расчётное сопротивление песка крупного R0=350,0 кПа. 4)Расчётное сопротивление грунта под подошвой фундамента ![]() где k1 = 0,1 и k2 = 3,0 ![]() Второе слагаемое ![]() 3. Определение активного и пассивного давления на подпорную стенуЗаменим равномерно распределённую нагрузку q = 40 кПа слоем грунта приведённой высоты: ![]() Рассчитаем коэффициент активного давления: ![]() ![]() ![]() Найдём ординаты эпюры интенсивности активного давления: На уровне верха стены ![]() На уровне подошвы ![]() Тогда активное давление ![]() Горизонтальная и вертикальная составляющие интенсивности активного давления следующие: ![]() ![]() ![]() ![]() Соответственно вертикальная и горизонтальная составляющие активного давления ![]() ![]() Интенсивность пассивного давления на отметке подошвы фундамента ![]() Пассивное давление, действующее на переднюю грань стены ![]() Снижаем величину отпора ![]() Эпюры интенсивности давления представлены в Приложении 1. 4. Определение активного давления графическим способом (построение Понселе)Построение Понселе выполняется с целью проверки правильности нахождения активного давления аналитическим способом. Построение представлено в Приложении 2. В результате построения получен треугольник площадью ![]() Активное давление, действующее на стену высотой ![]() ![]() Для определения доли давления, приходящегося на стену высотой H, находим ординаты эпюр интенсивности активного давления, найденного графически, на уровне подошвы фундамента и верха подпорной стены: ![]() ![]() Тогда активное давление, найденное графически, ![]() Расхождение с давлением, найденным аналитически, составляет ![]() Что вполне допустимо. 5. Определение напряжений, действующих по подошве фундаментаТаблица 1
Моменты вычисляются относительно осей, проходящих через центр тяжести подошвы фундамента (точка О). Равнодействующие активного ![]() ![]() Сумма расчетных вертикальных сил ![]() Сумма моментов расчетных сил ![]() Площадь и момент сопротивления подошвы фундамента стены. ![]() ![]() рср = ![]() ![]() ![]() ![]() рmaх= 443,45 кПа,рmin= -121,81 кПа. Сопоставим найденные напряжения, с расчетным сопротивлением: ![]() ![]() ![]() 6. Расчёт устойчивости стены против опрокидывания и сдвига по подошве фундаментаТаблица 2
В табл. 2 моменты вычислены относительно точки С1 ![]() т. е. условие устойчивости стены против опрокидывания ![]() Сдвигающая сила ![]() Удерживающая сила ![]() Здесь ![]() ![]() т. е. условие устойчивости стены против сдвига ![]() 8. Выводы о применимости заданной конструкции стены и рекомендации по её изменению Выполненные проверки показали, что приведенная в задании подпорная стена не удовлетворяет нормативным требованиям. Стену следует перепроектировать. В рассмотренном примере не выполняется условие устойчивости стены против опрокидывания. Основной фактор, влияющий на устойчивость стены и эксцентриситет – Величина активного давления Eа. Следовательно, изменения в проекте должны быть направлены на уменьшение активного давления. Порядок снижения при прежних размерах стены оценивается по предельно допустимому моменту из условия ![]() ![]() При плече 3,85 м получаем, что активное давление должно быть понижено до значения ![]() При определении величины активного давления наибольшую роль играет ξа – коэффициент бокового активного давления грунта, который в свою очередь зависит от факторов, поддающихся изменению – углов φ, δ, ε. Рассмотрим возможность их изменения. 1. Угол внутреннего трения засыпки; по заданию φ = 36º (песок крупный). Известно, что с увеличением крупности песка угол внутреннего трения увеличивается. В данном случае стоит использовать грунт засыпки с большим значением угла внутреннего трения, например песок гравелистый. 2. Угол трения грунта засыпки о стену. В примере задано δ = 9º, то есть трение присутствует, но его не хватает. В то же время с ростом δ активное давление уменьшается. Практически для обычных массивных стен можно принять δ = 0,5 φ = 18º. При специальной обработке поверхности задней грани можно принять предельное значение δ = φ. 3. Угол наклона задней грани ε существенно влияет на активное давление, причем наклон в сторону засыпки (ε < 0) снижает его. В рассматриваемых условиях, для достижения всех нормативных требований следует изменить грунт засыпки и изменить наклон стенки по отношению к грунту засыпки. |