Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов icon

Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов




НазваниеСправочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов
страница6/18
Дата конвертации03.08.2013
Размер3.9 Mb.
ТипДокументы
источник
1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18

Расчет устойчивости положения стены против сдвига


Сдвигающую силу Fsa определяем по формуле (16) при уb = h:

Fsa,g = Pgh/2 = 33,04×4,2/2 = 69,38 кН;

Fsa,q = Pqyb = 2,28×4,2 = 9,58 кН;

Fsa = Fsa,g + Fsa,q = 69,38 + 9,58 = 78,96 кН.

Расчет устойчивости производим для трех значений угла b.




^ Рис. 1. К расчету массивной подпорной стены


1 случай (b1 = 0)

Сумму проекций всех сил на вертикальную плоскость определяем по формуле (20)

Fv = Fsa tg(e + d) + Gст + g1 tgbb2/2 = 78,96 tg(21°+26°) + 104,2 + 0 = 188,88 кН.

Вес стены взят с учетом веса грунта на ее уступах (^ Gст = 104,2 кН).

Пассивное сопротивление грунта Fr определяем по формуле (22) при hr = d = 1,2 м.

lr = 1; с1 = 5 кПа; g1 = 18,9 кН/м3;

Er = g1lr/2 + c1hr(lr - 1)/tg j1 = 18,9×1,22×1/2 + 5×1,2(1 -1)tg 22° = 13,61 кН.

Удерживающую силу Fsr определяем по формуле (19) при с1 = 5 кПа (см. п. 6.6):

Fsr = Fv tg(j - b) + bc1 + Er = 188,88 tg (22° - 0°) + 2,4×5+13,61 = 101,92 кН.

Проверяем устойчивость стены из условия (15):

Fsa = 78,96 кН < 0,9×101,92/1,1 = 83,39 кН.

Условие удовлетворено.


2 случай (b2 = jI/2 = 11°)

lr = tg2 (45°+jI/2) = 2,19;

Fv = 78,96 tg(21°+26°)+104,2 + 18,9 tg 11°×2,42/2 = 199,46 кН.

Пассивное сопротивление грунта Er определяем при:

hr = d + b tgb = 1,2 + 2,4tg 11° = 1,67 м;

Er = 18,9×1,672×2,19/2 + 8×1,67(2,19 - 1)/tg 22° = 97,07 кН;

Fsr = 199,46 tg(22° - 11°) + 2,4×8 + 97,07 = 155,05 кН.

Проверяем условие (15):

Fsa = 78,96 кН<0,9×155,05/1,1 = 126,86 кН.

Условие удовлетворено.


3 случай (b3 = jI = 22°)

Fv = 78,96 tg(21°+ 26°) + 104,2 + 18,9 tg22°×2,42/2 = 210,87 кН;

hr = 1,2 + 2,4 tg22° = 2,17 м;

Er = 18,9×2,172×2,19/2 + 8×2,17(2,19 - 1)/tg22° = 148,58 кН;

Fsr = 210,87 tg(22°-22°) + 2,4×8 + 148,58 = 167,78 кН;

Fsa = 78,96 кН<0,9×167,78/1,1 = 137,27 кН.

Условие (15) во всех трех случаях удовлетворено, устойчивость стены против сдвига обеспечена.

В соответствии с п. 6.9

tg dI = Fsa/Fv = 78,96/188,88 = 0,42;

tg dI > sin jI = 0,3746.

Расчет прочности основания не производится.


Расчет основания по деформациям


Расчетное сопротивление грунта основания R определяем по формуле (39):



где gс1 = 1,3; gс2 = 1б1 (по табл. 6); k = 1,1; Мg = 0,78; Мq = 4,11; Мс = 6,67 (по табл. 7 при jII = 25°); d = 1,2 м.

Интенсивность нормативного давления l = 0,33 (при e = 21°; d = j¢II = 29° по табл. 3 прил. 2).

Рg = (17×1×4,2-0)0,33×4,2/4,2 = 23,56 кПа;

Рq = 5×1×0,33 = 1,65 кПа;

Fsa,g = 23,56×4,2/2 = 49,48 кН;

Fsa,q = 1,65×4,2 = 6,93 кН;

Fsa = Fsa,g + Fsa,q = 49,48 + 6,93 = 56,41 кН.

Расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены определяем по формуле (33)

h* = [Fsa,gh/3 + Fsa,q(h - ya - yb/2)]/Fsa = [49,48×4,2/3 + 6,93(4,2 - 0 - 4,2/2)]56,41 = 1,49 м.

Изгибающий момент от собственного веса стены и грунта на обрезах относительно центра тяжести подошвы:

SМi = 24,3 кН×м.

По формуле (31):

М0 = Fsa[h* - tg(e + d)(b/2 - h*tge)] + SМi = 56,41[1,49 -

- tg (21° + 29°)(2,4/2 - 1,49 tg21°)] + 24,3 = 66,13 кН×м;

Fv = 56,41 tg(21° + 29°) + 85,3 + 0 =152,53 кН,

где е = М0/Fv = 66,13/152,53 = 0,43 м > b/6 = 2,4/6 = 0,4 м.

рmax = 2Fv/3c0 = 2×152,53/3×0,77 = 132,06 кПа;

с0 = 0,5b - e = 0,5×2,4 - 0,43 = 0,77 м.

Определяем усилия в сечении стены I-I (при у = 3м) по формулам (40):

Ni = SFvi = (0,5×1,2 + 1×1,8)20×1,1 + 1,2×0,5×18×1,15 + 5×1,2×0,5 = 68,22 кН;

Qi = SFsa,i = 2,28×3 + 33,04×32/4,2×2 = 42,24 кН;

Мi = SFvixi + SFsa,iyi = 1,52 + 45,66 = 47,18 кН×м,

где SFvixi = 0,5×1,2×20×1,1×0,25 - 0,5×1,2×0,5×18×1,15×0,5/3 - 5×0,5х

х1,2×0,25 = 1,52 кН×м; SFsa,iyi = 2,28×3×3/2 + 33,04×32×1/4,2×2 = 45,66 кН×м.


Пример. 2. Расчет уголковой подпорной стены


Дано. Уголковая подпорная стена консольного типа с высотой подпора грунта у = 4,5 м, глубина заложения подошвы фундамента d = 1,5 м. Нагрузка на призме обрушения равномерно распределенная интенсивностью q = 25 кПа. Геометрические размеры стены приведены на рис. 2. Грунт основания и засыпки (пески мелкие) со следующими характеристиками: gn = 17 кН/м3, jn = 32°, cn = 0. Модуль деформации грунта основания Е = 2×104 кПа.

Требуется проверить габаритные размеры принятой конструкции, определить изгибающие моменты и поперечные силы в элементах стены.

Расчетные характеристики грунта основания:

gI = 1,05×17 = 18 кН/м3; gII = 17 кН/м3;

jI = 32°/1,1 = 29°; jII = 32°;

сI = 0 ; сII = 0.

Расчетные характеристики грунта засыпки:

I = 0,95×18 = 17 кН/м3; g¢II = 0,95×17 = 16 кН/м3;

I = 0,9×29° = 26°; j¢II = 0,9×32° = 29°;

с¢I = 0; сII = 0.

Определяем интенсивность давления грунта на конструкцию стены.

Условный угол плоскости обрушения

tg e = 3,3/6 = 0,55; e = 28°48°¢» 29°;

По табл. 3 прил. 2 при d = j¢I = 26° l = 0,39.

Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса на глубине у = h = 6 м определяем по формуле (1):

Рg = [g¢Igfhl - c¢I(k1 + k2)] y/h = [17×1,15×6×0,39 - 0] 6/6 = 45,75 кПа.

Интенсивность горизонтального давления грунта от равномерно распределенной нагрузки определяем по формуле (3):

Рq = qgfl = 25×1,2×0,39 = 11,7 кПа..




^ Рис. 2. К расчету уголковой подпорной стены

Расчет устойчивости положения стены против сдвига


Сдвигающую силу Fsa определяем по формулам (16)-(18) при yb = h = 6 м:

Fsa,g = Pgh/2 = 45,75×6/2 = 137,25 кН;

Fsa,q = Pqyb = 11,7×6 = 70,2 кН;

Fsa = Fsa,g + Fsa,q = 137,25 + 70,2 = 207,45 кН.

Расчет устойчивости производим для трех значений угла b.


1 случай (b1 = 0)

Сумму проекций всех сил на вертикальную плоскость определяем по формуле (21):

Fv = Fsa tg(e + j¢I) + g¢Igf [h(b-t)/2 + td] + gI tgbb2/2 =

= 207,45 tg(29°+26°) +17×1,2[6(3,9 - 0,6)/2 + 0,6×1,5] +

+ 18 tg 0°×3,92/2 = 514,4 кН.

Пассивное сопротивление грунта Er определяем по формуле (22) при hr = d = 1,5м; gI = 18 кН/м3; lr = 1; c1 = 0

Fr = gIlr/2 + c1hr(lr - 1)/tg jI = 18×1,52×1/2 + 0 = 20,25 кН.

Удерживающую силу Fsr определяем по формуле (19):

Fsr = Fv tg(jI - b) + bc1 + Er = 514,4 tg(29° - 0°) + 0 + 20,25 = 303,17 кН.

Проверка устойчивости стены из условия (15).

Fsa = 207,45 кН<1×303,17/1,1 = 275,61 кН.

Условие удовлетворено.


2 случай (b2 = jI/2 = 14°30¢)

lr = tg2(45°+jI/2) = tg2(45°+29°/2) = 2,86;

Fv = 207,45 tg(29°+26°) + 17×1,2[6(3,9 - 0,6)/2 + 0,6×1,5] + 18 tg 14°30¢×3,92/2 = 549,55 кН.

Пассивное сопротивление грунта Er определяем при hr = d + b tgb = 1,5 + 3,9 tg14°30¢ = 2,5 м:

Er = 18×2,52×2,86/2 + 0 = 160,88 кН;

Esr = 549,55 tg (29° - 14°30¢) + 0 + 160,88 = 302 кН;

Fsa = 207,45 кН<1×302/1,1 = 274,55 кН.

Условие удовлетворено.


3 случай (b3 = jI = 29°)

Fv = 207,45 tg(29°+26°) + 17×1,2[6(3,9 - 0,6)/2 + 0,6×1,5] + 18 tg29°×3,92/2 = 589,66 кН;

hr = d + b tgb =1,5 + 3,9 tg29° = 3,64 м;

Er = 18×3,642×2,86/2 + 0 = 341,04 кН;

Fsa = 207,45 кН<1×341,04/1,1 = 310,04 кН.

Условие (15) во всех трех случаях удовлетворено, устойчивость стены против сгиба обеспечена.

В соответствии с п. 6.9:

tg d1 = Fsa/Fv = 207,45/514,4 = 0,403;

tg d1 = 0,403 I = 0,4848; dI = 22°.

Следует проверить прочность грунтового основания.

Расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены определяем по формуле (33)

h* = [Fsa,gh/3 + Fsa,q (h - ya - yb/2)]/Fsa = [137,25×6/3 + 70,2(6 - 0 - 6/2)]/207,45 = 2,34 м.

Сумму моментов всех вертикальных и горизонтальных сил относительно оси, проходящей через центр тяжести, определяем по формуле (32)

М0 = Fsa[h*- tg(e + j¢I)(b/2 - h*tge)] + g¢Igf (b - t)[h(b - 4t) +

6dt]/12 = 207,45[2,34 - tg(29°+26°)(3,9/2 - 2,34 tg 29°)] +

+ 17×1,2(3,9 - 0,6)[6(3,9 - 4×0,6) + 6×1,5×0,6]/12 = 371,11 кН×м.

Эксцентриситет приложения равнодействующей

е = М0/Fv = 371,11/514,4 = 0,72 м.

Приведенная ширина подошвы

b¢ = b - 2e = 3,9 - 2×0,72 = 2,46 м.

По табл. 5 при jI = 29°; d1 = 22°; Ng = 1,73; Nq = 6,27.

Вертикальную составляющую силы предельного сопротивления основания определяем по формуле (28)

Nu = b¢(Ngb¢gI + NqId + NccI) = 2,46(1,73×2,46×18 + 6,27×17×1,5 + 0) = 581,78 кН;

Fv = 514,4 кН<1×581,78/1,1 = 528,89 кН.


Расчет основания по деформациям


Расчет сопротивление грунта основания R определяем по формуле (39)



где gс1 = 1,3; gс2 = 1,1 (по табл. 6); k = 1,1; Мg = 1,34; Мq = 6,34; Мс = 8,55 (по табл. 7 при jII = 32°); d = 1,5 м.

Интенсивность нормативного давления грунта на стену

Pg = [g¢IIgfhl - c¢II (k1 + k2)]y/h = [16×1×6×0,35 - 0]6/6 = 33,6 кПа.

Коэффициент горизонтального давления грунта l = 0,35 определяем по табл. 3 прил. 2 (при d = j¢II =29°, e = 28°48¢»29°):

Pq = qgfl = 25×1×0,35 = 8,75 кПа;

Fsa,g = 33,6×6/2 = 100,8 кН;

Fsa,q = 8,75×6 = 52,5 кН;

Fsa = Fsa,g + Fsa,q = 100,8 + 52,5 = 153,3 кН;

h* = [100,8×6/3 + 52,5(6 - 0 - 6/2)]/153,3 = 2,34 м;

М0 = 153,3[2,34 - tg(29°+29°)(3,9/2 - 2,34 tg29°)] +

+ 16×1(3,9 - 0,6)[6(3,9 - 4×0,6) + 6×1,5×0,6]/12 = 260,5 кН×м;

Fv = 153,3 tg(29°+29°) + 16×1[6(3,9 - 0,6)/2 + 0,6×1,5] + 0 =

= 416,24 кН; е = 260,5/416,24 = 0,63 м.

Краевые давления на грунт определяем по формуле (36):

= Fv(1 ± 6e/b) = 416,24(1±6×0,63/3,9)/3,9;

pmax = 210,17 кПа<1,2R = 376,08 кПа;

pmin = 3,28 кПа.

Расчет основания по деформациям удовлетворен.


^ Определение изгибающих моментов и поперечных сил

Расчетные усилия в вертикальном элементе (рис. 3) определяем по формулам п. 6.17.

Сечение 1 - 1 (при у = 3 м)

М1-1(3) = Рgу3/6h + Pq(y - ya)2/2 = 45,75×33/6×6 + 11,7(3 - 0)2/2 =

=86б96 кН×м;

Q1-1(3) = Рgу2/2h + Pq(y - ya) = 45,75×32/2×6 + 11,7(3 - 0) = 69,41 кН.


Сечение 1 - 1 (при у = 6 м)

М1-1(6) = 45,75×63/6 + 11,7(6 - 0)2/2 = 485,1 кН×м;

Q1-1(6) = 45,75×62/2×6 + 11,79(6 - 0) = 207,45 кН.




^ Рис. 3. Определение расчетных усилий в элементах стены

а - схема загружения конструкции стены; б - изгибающие моменты в элементах стены;

в - поперечные силы в элементах стены


Расчетные усилия в фундаментной плите определяем по формулам (53)-(56):

Рvg = Pg tg(e + j¢I)/tg e = 45,75 tg(29°+26°)/tg 29° = 117,96 кПа;

Pvq = Pq tg(e + j¢I)/tg e = 11,7 tg(29°+26°)/tg 29° = 30,17 кПа;

P¢vg = g¢Igfh = 17×1,2×6 = 122,4 кПа;

P¢¢vg = g¢Igfd = 17×1,2×1,5 = 30,6 кПа.


Сечение 2 - 2 (при х2 = 0,6 м)


е = 0,72 м>b/6 = 3,9/6 = 0,65 м;

с0 = 0,5b - e = 0,5×3,9 - 0,72 = 1,23 м;

М2-2(0,6) = Р¢¢vg/2 - (1 - x2/9с0)/2 =

30,6×0,62/2 - 278,81×0,62(1 - 0,6/9×1,23)/2 = - 41,96 кН×м,

где рmax = 2Fv/3c0 = 2×514,4/3×1,23 = 278,81 кПа;

Q2-2(0,6) = Р¢¢vgx2 - pmaxx2(1 - х2/6с0) = 30,6×0,6 - 278,81×0,6(1 - 0,6/6×1,23) = - 135,45 кН.


Сечение 3 - 3 (при х3 = 3,3 м)

при х3 £ x + хb по формуле (45):

М3-3 = pmax(3c0 - b + x3)3/18с0 - Рvg/2 - Pvq(x3 - x)2/2 -

- (Р¢vg - Pvg)/6(b - t) = 278,81(3×1,23 - 3,9 + 3,3)3/18×1,23 -

- 117,96×3,32/2 - 30,17(3,3 - 0)2/2 - 3,33(122,4 - 117,96)/6(3,9 - 0,6) = - 443,09 кН×М;

Q3-3 = рmax(3с0 - b + x3)2/6с0 - Рvgx3 - Рvq(x3 - x) - (Р¢vg - Pvg)/

/2(b - t) = 278,81(3×1,23 - 3,9 + 3,3)2/6×1,23 - 117,96×3,3 - 30,17×3,3 -

- 3,32(122,4 - 117,96)/2(3,9 - 0,6) = - 135,45 кН.


^ Пример 3. Расчет подпорной стены уголкового профиля с анкерной тягой


Дано. Сборная железобетонная подпорная стена III класса надежности со стальными анкерными тягами. Высота подпора грунта 6 м. Глубина заложения подошвы фундамента d = 1,5 м. Нагрузка на призме обрушения равномерно распределенная интенсивностью q = 50 кПа. Геометрические размеры и конструктивная схема стены приведены на рис 4. Расчетные характеристики грунта основания:

gI = 19 кН/м3; jI = 24°; сI = 17 кПа;

gII = 18 кН/м3; jII = 26°; сII = 20 кПа.

Расчетные характеристики грунта засыпки:

I = 18 кН/м3; j¢I = 22°; с¢I = 7 кПа;

II = 17 кН/м3; j¢II = 24°; с¢II = 10 кПа.




Рис. 4. Конструктивная схема уголковой подпорной стены




Рис. 5. Расчетная схема уголковой подпорной стены

а) - эпюры изгибающих моментов; б) - эпюры поперечных сил


Требуется проверить габаритные размеры принятой конструктивной схемы и определить изгибающие моменты и поперечные силы в сечениях сборных железобетонных элементов и усилие в тяге.

Определяем интенсивность бокового давления грунта на 1 м стены.

Угол наклона плоскости обрушения засыпки к вертикали:

;

q0 = 34°.

Принимаем условный угол плоскости обрушения (рис. 5):

tg e = 5,1/7,5 = 0,68; e = 34°.

По табл. 3 прил. 2 при d = j¢I = 22°; e = 34°; l = 0,46.

Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса определяем на глубине у = 7,5 м по формуле (1)

Рg = [ g¢Igfhl - c¢I(k1 + k2)]y/h = [18×1,15×7,5×0,46 -

- 7(0,68 + 0,67)]7,5/7,5 = 66,64 кПа,

где k1 = 2lcosq0cose/sin(q0 + e) = 2×0,46cos34°cos34°/sin(34°+34°) =

= 0,68;

k2 = l[sin(q0 - e)cos(q0 +r)/sinq0cos(r - e)sin(q0 +e)] + tge =

= 0,46[sin(34°-34°)cos(34°+0°)/sin34°cos(0°-34°)sin(34° + 34°)] + tg 34° = 0,67.

Интенсивность горизонтального давления грунта от равномерно распределенной нагрузки определяем по формуле (9)

Pq = qgfl = 50×1,2×0,46 = 27,6 кПа.

1   2   3   4   5   6   7   8   9   ...   18



Похожие:

Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов iconСборник №53 Стены гэснр-2001-53
В настоящем сборнике содержатся нормы на выполнение работ по ремонту каменных стен с перекладкой отдельных участков, смене отдельных...
Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов iconСправочное пособие к сниП
Центральный научно–исследовательский институт строительных конструкций им. В. А. Кучеренко (цнииск им. В. А. Кучеренко) Госстроя...
Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов iconСправочное пособие к сниП
Рекомендовано к изданию секцией научно-технического совета Института общественных зданий Минстроя России (бывший цнииэп учебных зданий...
Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов iconСправочное пособие к снип отопление и вентиляция жилых зданий
Центральный научно исследовательский и проектно экспериментальный институт инженерного оборудования городов, жилых и общественных...
Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов icon4 6 Метод прямой угловой засечки
Отклонение от отвесной линии колонн стеновых панелей, стен и других конструкций и их элементов
Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов iconТехническая эксплуатация жилых и общественных зданий
Утрата связи отдельных кирпичей с кладкой наружных стен, угрожающая безопасности людей
Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов iconПособие по проектированию жилых зданий. Вып. 3 (к сниП 08. 01-85) перекрытия 1
При наличии технического этажа между жилой частью дома и встроенными шумными помещениями самонесущий потолок не требуется. Звукоизоляцию...
Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов iconПособие по организации скоростного строительства автомобильных дорог и аэродромов с использованием комплектов машин типа дс-100 (в развитие сниП 01. 01-85, сниП 06. 03-85, сниП 06. 06-88)
По организации скоростного строительства автомобильных дорог и аэродромов с использованием комплектов машин типа дс-100 (в развитие...
Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов iconШахтные реакторы второй ступени паровоздушной конверсии
Пламя на­стилается на наклонные боковые стенки печи. Большая часть тепла (60-70%) передается реакционным трубам радиацией от раскаленных...
Справочное пособие к снип проектирование подпорных стен и стен подвалов iconСборник №67 Электромонтажные работы гэснр-2001-67
В настоящем сборнике содержатся нормы на выполнение работ по ремонту и демонтажу электрического освещения и силовых проводок в жилых...
Разместите кнопку на своём сайте:
Документы


База данных защищена авторским правом ©sov.opredelim.com 2000-2015
При копировании материала обязательно указание активной ссылки открытой для индексации.
обратиться к администрации
Документы