Строительство в Севастополе — сообщество мастеров строителей и отделочников
Строительные работы в Севастополе
Расчетная схема “ стены в грунте’’ на изгиб. Активное давление: Положение равнодействующей по отношению к точке А: Положение равнодействующей по отношению к точке А: Положение равнодействующей по отношению к точке А: Положение равнодействующей по отношению к точке А: Пассивное давление: Положение равнодействующей по отношению к точке А: Участок ‹‹стены в грунте››, где действуют наибольшие усилия – изгибающие моменты и поперечная сила – расположен ниже точки А. Поэтому конструкции, находящиеся выше точки А, в расчетной схеме ‹‹стены в грунте›› отсутствует, но влияние его на нижнюю часть ‹‹стены в грунте›› учитывается. Учитывается через постановку в сечении, проходящем через А, связи – защемления. Такая связь достаточно точно отражает неразрывность отброшенной и расчетной частей конструкции. Заглубленный участок стены рассматривается как работающий под действием активного давления грунта на упругом основании. С допустимым, в данном случае, упрощением расчета, упругое основание представляем одной податливой опорой, устанавливаемой в точке приложения к ‹‹стене в грунте›› равнодействующей () пассивного отпора грунта. В основной системе податливую опору заменяем на неизвестную опорную реакцию R, которую находим из условия равенства перемещения конструкции в точке К, вычисленного для нее как для консольной балки, упругой осадке опоры в этой точке. Прогиб балки в точке К вычисляем по формуле: Жесткость балки (бетон В 25): - прогиб балки в точке К от силы Р=361,5 кН - прогиб балки в точке К от силы Р=50б4кН - прогиб (выгиб) консольной балки в точке К от силы R. Осадка () балки в точке К:, где А – площадь распределения силы R по основанию: - напряжение (давление) на основание, оказываемое силой R CZ – коэффициент постели на боковой поверхности ‹‹стены в грунте›› на уровне Z (уровне действия силы R), отчитывается от поверхности грунта - согласно СНиП 2.02.03-85 “Свайные фундаменты”, где к – коэффициент пропорциональности, принимаемый в зависимости от вида грунта γс =3 – коэффициент условий работы=3, к=14000 кН/м4 – для глины полутвердой Тогда Суммарный прогиб балки в точке К от всех приложенных к ней сил равен осадке балки в этой точке, следовательно : По полученным результатам строим эпюру моментов, вычисляя, при этом, моменты в точках А, В, С, двигаясь от точки К к точке А: Моменты выравниваются и это позволяет получить одинаковую схему армирования для обеих граней стены. При Моп=973,8 кНм Определяем высоту сжатой зоны: , h0=h-a, а=6,5см (защитный слой) => Принимаем 536 А-400 (шаг 200мм) Аs =50,9 см2 (продольная рабочая арматура каркасов) и 64 А-400 (шаг 250мм) Аs =0,72 см2 (продольная рабочая арматура сеток). Итого: Принимая во внимание внешнюю нагрузку и полученное значение R строим эпюру Q: Принимаем Qb=Qbmax, прочность на поперечную силу по бетону обеспечена, поперечное армирование принимаем конструктивно. Расчет ведем по формуле: рассматривая всю нагрузку, действующую на «стену в грунте», как нагрузку длительную. С учетом смысла параметров: - коэффициент, принимаемый при учете кратковременных нагрузок и непродолжительного действия постоянных и длительных нагрузок; - коэффициент, зависящий от вида и профиля продольной растянутой арматуры (=1 для периодического профиля) - коэффициент армирования - коэффициент, учитывающий отрицательное влияние длительно действующей нагрузки - напряжение в арматуре в эксплуатационный период Еs=МПа – модуль упругости арматуры - (допустимая величина раскрытия) => требование норм по ширине раскрытия трещин не выполняются => увеличим диаметр арматуры: 536 А-400 (шаг 200мм) Аs =50,9 см2 (продольная рабочая арматура каркасов) 612 А-400 (шаг 200мм) Аs =6,8 см2 (продольная арматура сеток). Тогда: - (допустимая величина раскрытия) => требование норм по ширине раскрытия трещин выполнены. Принимаем 536 А-400 (шаг 200мм) Аs =50,9 см2 (продольная рабочая арматура каркасов) и 612 А-400 (шаг 250мм) Аs =6,8 см2 (продольная рабочая арматура сеток). Итого: studfiles.net «Стена в грунте» — стандартный способ установки фундамента, либо ограждения, до начала работ по выборке земли из вырытого котлована. Суть хитрой методики заключается в предварительном сооружении крепких полостей в заранее приготовленных щелевидных углублениях, глубина которых реально достигает, в некоторых случаях, шестидесяти четырех метров. Технологически возведение стены в грунте подходит для почв практически любого типа, что используется при строительстве станций, переходов и тоннелей метрополитена, гаражей, парковок, базисных фундаментов высоток. Компания «ИнтелСтрой» сдает в аренду мощные вибропогружатели с обученным персоналом, способные работать на разной глубине. Расчёт способности «стены в грунте» противостоять постоянным и временным возможным нагрузкам производится при наихудшем сочетании неблагоприятных факторов. Нормативные показатели нагрузок вычисляются на основе их статистических значений, которые могут быть получены опытным путём. Вот один из примеров расчёта бокового воздействия (давления) грунта, возникающего в траншее, на железобетонную конструкцию: P = Hд * (Yн – Yн/у) + Yн/у * (Z – Hу) – Yн/w * (Z – Hg), где Hд — высота заполнения стены бетоном; Z — расстояние от поверхности подлежащего разработке грунта до заданной глубины; Yн/у — объёмный вес тиксотропного раствора из глины; Hу — разница в уровнях поверхностей раствора и грунта; Yн/w — нормативное значение объёмного веса воды; Hg — разница уровней поверхностей грунта и подземных вод. Расчёт стены в грунте предлагается осуществлять, также, с помощью программы GeoWall, предназначенной для расчёта прочности, стабильности и устойчивости конструкций, выполненных по методике «стена в грунте» также. Вероятную цену готового объекта определяют исходя из объёма работ, их предполагаемой сложности и способа, выбранного для закладки стены. В среднем стоимость оригинальной конструкции за 1 кубометр составляет примерно 22 тысячи. Строительная фирма-исполнитель изготавливает также смету, формуляры и технологическую карту на проведение всех операций по сооружению будущей «стены в грунте». Составление всей этой документации связано с затратами, равными 2% от итоговой стоимости земляных работ. В зависимости от геологии и глубины проникновения, подземные конструкции выполняются различными изученными способами, наиболее популярные из которых: технология опускного колодца и открытый прием, более известный среди специалистов как работа методом «стена в грунте». Из существующих разновидностей последнего, в повседневной практике используют оба основных системных подхода в строительстве: В мегаполисах, когда густая застройка считается нормой, при проведении текущей реконструкции объектов чаще применяется траншейный порядок ведения работ. Что же касается установки свайных стен, это делается либо сухим методом (без использования глинистых смесей для маловлажных грунтов), либо мокрой альтернативой. Подспорьем станут высокоэффективные вибропогружатели, которые вместе с опытными специалистами предлагает компания «ИнтелСтрой». Мокрый способ укладки применяется для постепенного возведения слоями подземных участков в сырых водонасыщенных грунтах, где требуется закрепление проемов для предотвращения вероятного сползания или обрушения земли при укладке крепкой бетонной смеси. Устойчивость объекта технологически достигается путём заполнения их глинистым тиксотропным составом, обладающим редкой способностью воспроизводить исходную структуру материала, разрушенного при механических повреждениях. Раствор карьерной глины способен постепенно застывать лишь в состоянии покоя, чем достигается предохранение хрупких стенок ямы от дальнейшего разрушения. Затем глинистую суспензию в выемках замещают, используя незагустевший бетон, либо модульные конструкции и системы. Водонепроницаемая пленка, образованная глиной, остается на стенах. Использование глинистых смесей позволяет не прибегать к таким дорогостоящим и трудоёмким работам, как замораживание полости либо забивка строительного шпунта. При разработке углублений и выемок с использованием тиксотропных растворов из глины, применяется землеройное оборудование типового назначения: грейферы, буровые агрегаты и ковшовые установки и драглайны. Бетонирование находящихся под защитой раствора глины стен, производится не позднее четырёх часов с момента установки в траншее строительных арматур. Осуществляется подача бетона при помощи так называемой трубы перемещаемой вертикально. Бетон должен поступать без перерывов, для чего следует обеспечить своевременное прибытие автобетоносмесителей. Траншеи бетонируются секциями, с установкой межсекционных ограничителей. В процессе заполнения полости бетоном нужно не допустить перемешивания раствора с глиной. Позитивные моменты перевешивают недостатки, что объясняет широкое распространение технологического приема «стена в грунте». Его используют в городской черте чаще иных методов при строительстве глубоких фундаментов многоэтажек и важных подземных объектов. Позитивные преимущества впечатляют: Описанный метод особо эффективен при строительстве: Нецелесообразно применять методику «стена в грунте»: Компания «ИнтелСтрой» гарантирует выполнение требования заказчика, когда сдает в аренду буровые установки и вибропогружатели вместе с высококвалифицированным персоналом. vibrorent.ru 1. Выполнить расчеты активных давлений грунтов на неподвижную стенку подземного сооружения с глубиной погружения ниже поверхности грунта (4,0… 6,0) м. Угол наклона грани стенки контактирующей с грунтом принять . Грунтовые условия принять по вариантам из таблиц 10.6 и 10.7. 2. Выполнить расчеты активных давлений грунтов на неподвижную стенку подземного сооружения из здания 1 от нагрузки на поверхности грунта за стенкой. Нагрузка равномерно распределяется по площади прямоугольника ограниченных размеров. Край прямоугольника удален от грани стены на 3,0 м = а. Размеры прямоугольника принять самостоятельно: Интенсивность нагрузки 3. Выполнить расчеты активных давлений грунта на неподвижную стенку заглубленного сооружения от полосовой нагрузки на поверхность грунта за стенкой. Ширина полосы, ее положение и интенсивность нагрузки принимается по заданию 2. 4. Выполнить расчеты активных давлений на податливую подпорную стенку. Размеры стенки и грунтовые условия принять по заданию 1. Глубину заложения стенки со стороны пассивных отпоров принять 0,3 Н (Н- высота стенки). 5. Выполнить расчеты активных давлений на податливую подпорную стенку от нагрузок на поверхности грунта по площади прямоугольника ограниченных размеров. Размеры стенки и грунтовые условия принять по заданию 1, размеры прямоугольника нагрузки и ее интенсивность принять по заданию 2. 6. Выполнить расчеты активных давлений грунта на податливую подпорную стенку от полосовой нагрузки на поверхности грунта. Ширину полосы, ее положение и интенсивность нагрузки принять как в задании 5. 7. Выполнить расчеты усилий сопротивления подпорной стенки сдвигу для условий по заданию 4. Ширину стенки принять b=2,0 м. 8. Выполнить расчеты по устойчивости грунтового основания под подошвой подпорной стенки для условий из задания 7. Пример 1. Дано: Массивная ж/бетонная стена высотой Н=3,6 м, высотой подпора 2,7 м и глубиной заложения 0,9м, характеризуется углом наклона задней грани ε =220. Геометрические характеристики стены приведены на рис. Основание и грунт засыпки – суглинок: Определить активные воздействия грунта засыпки на стенку. Угол трения грунта по поверхности стены Пример 2. Определить активные давления грунта от равномерно- распределенной нагрузки на поверхности Р=20 т/м2. Размеры стенки и условия по грунту принять из примера 1. Пример 3. Выполнить расчеты активных давлений на подпорную стенку от полосовой нагрузки на поверхности грунта Р=20 т/м2, при ширине полосы b=1,5 м и удалении от задней грани стенки а=0,7м. Размеры стенки и грунтовые условия принять из примера 1. Пример 4. Выполнить расчет активных давлений грунта на подпорную стенку по условиям примера 1 при залегании уровня грунтовых вод на уровне поверхности грунта с лобовой стороны стенки. Удельный вес грунта засыпки ниже уровня грунтовых вод Грунт засыпки рассматривается как 2-х слойный. В первом слое: Во втором слое: Давление воды: Пример 5. Выполнить расчет активных давлений грунта на подпорную стенку по условиям примера 1, от равномерно распределенной нагрузки по площади прямоугольника bxl=1,5х4,5 м. Прямоугольник нагружения удален от задней грани стенки на 0,7 м. Интенсивность нагрузки Р=20 т/м2. Рассеяние напряжений в грунте принято по приближенным условиям под углом Пример 6. Выполнить расчет активных давлений грунта на стенки заглубленного подземного сооружения в состоянии покоя. Податливостью стенок пренебречь. Глубину погружения сооружения ниже поверхности грунта принять 3,6 м. Грунт засыпки суглинок в пластичном состоянии На поверхности грунта приложена нагрузка Р=20 т/м2. Коэффициент бокового давления грунта: Величина боковых давлений: в уровне верха грунта в уровне низа стенки Пример 7. Выполнить расчет усилий сопротивления подпорной стенки сдвигу для условий из примера 2 и 1. - Расчет для случая плоского сдвига в (1) уровне подошвы стенки - Расчет для случая глубокого сдвига : - Расчет для случая глубокого сдвига - Принятая конструкция подпорной стенки не обеспечивает работу при нагруженной поверхности грунта засыпки. Рекомендуется обеспечить эксплуатацию стенки при Р=0, или изменить размеры стенки по глубине заложения и размерам подошвы. Пример 8. Выполнить расчет подпорной стенки из примера 7 по устойчивости основания под подошвой при нагрузке на поверхности Р=0. – Сумма проекций всех сил на вертикальную ось: 10,89+ 3,95+ 0,17 =15,01 т. – Сумма моментов всех вертикальных сил относительно Ц.Т. подошвы: – Сумма моментов всех горизонтальных сил относительно подошвы. – Сумма моментов всех сил относительно Ц.Т. – Эксцентриситет приложения вертикальных сил нет отрыва подошвы от грунта. – Приведенная ширина подошвы – Давление на грунт под подошвой стенки – Величина допустимой нагрузки на грунт Условие устойчивости основания подпорной стенки обеспечено. studfiles.net Дано: Высота стенки H=6 м. Высота заглубления стенки h/=1,5 м. Угол внутреннего трения грунта φ=160. Удельный вес грунта γ=22 кН/м3 Решение. Активное давление грунта на подпорную стенку: Равнодействующая активного давления: 225 кН/м. Пассивное давление грунта на подпорную стенку: Равнодействующая пассивного давления: 43,58 кН/м. По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.1). При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см. Рис.3.4.1. Расчетная схема подпорной стены 3.4.2. Определение давления на подпорную стенку от идеально сыпучего грунта с учетом пригруза на поверхности грунта Действие сплошнго равномерно распределенного пригруза в этом случае заменяется эквивалентной высотой слоя грунта, равной: . (3.4.6) Активное давление на уровне верха подпорной стенки: . (3.4.7) Активное давление на подошве подпорной стенки: . (3.4.8) Равнодействующая активного давления: . (3.4.9) Пример расчета Высота стенки H=6 м. Высота заглубления стенки h/=1,5 м. Угол внутреннего трения грунта φ=160. Удельный вес грунта γ=22 кН/м3. Интенсивность пригрузки Решение. Эквивалентная высота слоя грунта: 2,27м. Активное давление на уровне верха подпорной стенки: 28,36кПа. Активное давление на подошве подпорной стенки: 103,33 кПа. Равнодействующая активного давления: 395,07 кН/м. По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.2). При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см. Рис.3.4.2. Расчетная схема подпорной стены с пригрузом 3.4.3. Определение давления на подпорную стенку от связного грунта Действие сил сцепления заменяется всесторонним давлением связности: . (3.4.10) Далее приводим давление связности по вертикали к эквивалентному слою грунта: . (3.4.11) Активное давление на подошве подпорной стенки: (3.4.12) Подставляя значения и преобразовывая, получаем: . (3.4.13) На некоторой глубине суммарное давление будет равно нулю, из условия находим высотуhс: . (3.4.14) Равнодействующая активного давления: . (3.4.15) Равнодействующая пассивного давления в связных грунта будет равна: . (3.4.16) Высота стенки H=6 м. Высота заглубления стенки h/=1,5 м. Угол внутреннего трения грунта φ=210. Удельное сцепление грунта с=18 кПа. Удельный вес грунта γ=22 кН/м3. Решение: Действие сил сцепления заменяем всесторонним давлением связности: 46,88 кПа. Далее приводим вертикальное давление связности к эквивалентному слою грунта: 2,13м. Активное давление на подошве подпорной стенки: 38,0 кПа. 2,37 м. Равнодействующая активного давления: 68,97 кН/м. Равнодействующая пассивного давления: 131,59 кН/м. По полученным данным строим расчетную схему и эпюру напряжений (рис.3.4.3). При построении расчетной схемы и эпюр активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб давлений 0,025 МПа в 1 см. Рис.3.4.3. Расчетная схема подпорной стены 3.5. Задача №5. Расчет осадки методом послойного суммирования Величину полной стабилизированной осадки грунтовой толщи по методу послойного суммирования определяют как сумму осадок элементарных слоев грунта по формуле: , где - среднее напряжение в- ом элементарном слое грунта, равное полусумме напряжений на верхнейи нижнейграницах этого слоя; - расстояние от подошвы полосы нагружения до элементарного слоя; - толщина элементарного слоя; - модуль общей деформации грунта элементарного слоя; - безразмерный коэффициент, принимаемый для всех грунтов равным 0,8; - число элементарных слоев грунта, на которое разделена по глубине активная зона сжатия. Напряжения вычисляются по формуле: , где - коэффициент рассеивания напряжений, принимаемый для полосообразной нагрузки () по таблице в зависимости от относительной глубины; - давление на подошве полосы нагружения, вызывающее осадку; - интенсивность полосообразной нагрузки; - природное давление в грунте на уровне подошвы полосы нагружения. Значения коэффициента приведены в табл.2.1 приложения 2 настоящих методических указаний. Глубина активной зоны сжатия соответствует такой глубине, ниже которой деформациями грунтовой толщи можно пренебречь. В общем случае её рекомендуют принимать на глубине, где напряжениесоставляет 0,2 величины природного давления. При построении расчетной схемы следует принимать масштаб расстояний 1:50, масштаб напряжений 0,05 МПа в 1 см. Пример. Дано: Решение: Вычисляем ординаты эпюр природного давления и вспомогательной эпюры: на уровне поверхности земли =0 =0 на уровне грунтовых вод на уровне подошвы фундамента с учетом взвешивающего действия воды , где . , . на границе первого слоя , . Так как во втором слое залегает водонепроницаемая глина, к вертикальному напряжению на кровлю глины добавляется гидростатическое давление столба воды, находящейся над глиной: тогда полное вертикальное напряжение, действующее на кровлю глины: , . на границе второго слоя , . Определяем давление на подошве полосы нагружения, вызывающее осадку: Разбиваем толщу грунта под подошвой полосы нагружения на элементарные слои: Для удобства расчета осадки все вычисления ведем в табличной форме. Наименование грунта ,м , м ,кПа , кПа песок 0,00 0,64 0,64 0,62 0,00 0,64 1,28 1,90 0,0 0,8 1,6 2,4 1,000 0,881 0,642 0,477 250,5 220,7 160,8 119,5 13000 глина 0,64 0,64 0,64 0,64 0,64 0,50 2,54 3,18 3,82 4,46 5,10 5,60 3,2 4,0 4,8 5,6 6,4 7,0 0,374 0,306 0,258 0,223 0,196 0,180 93,7 76,7 64,6 55,9 49,1 45,1 31000 Рис.3.5. Расчетная схема к определению осадки методом послойного суммирования В нашем случае напряжения на уровне подошвы второго слоя . Определяем величину осадки в пределах двух слоев: < Su = 8 см. Условие выполняется, следовательно, фундамент запроектирован правильно. studfiles.net Этот способ предназначен для устройства фундаментов и заглубленных в грунт сооружений (рис. 13.13). Рис.13.13. Конструкции, сооружаемые способом «стена в грунте»: а – котлованы в городских условиях; б – подпорные стенки; в – тоннели; г – противофильтрационные диафрагмы; д – подземные резервуары Способ заключается в том, что сначала по контуру будущего сооружения в грунте отрывается узкая глубокая траншея (b=60…100 см, H≤40…50 м) с помощью жесткого грейфера или механизированного траншеекопателя на проектную глубину с врезкой в водоупор, которая затем заполняется бетонной смесью или сборными железобетонными элементами. Возведенная таким образом стена может служить конструктивным элементом фундамента, ограждением котлована или стеной заглубленного помещения. Помимо заглубленных сооружений способом «стена в грунте» можно устраивать противофильтрационные завесы. Устройство «стены в грунте» наиболее целесообразно в водонасыщенных грунтах при высоком уровне подземных вод. Способ особенно эффективен при заглублении стен в водоупорные грунты, что позволяет полностью отказаться от водоотлива или глубинного водопонижения. Существенным достоинством способа является возможность устройства глубоких котлованов и заглубленных помещений вблизи существующих зданий и сооружений без нарушения их устойчивости, что особенно важно при строительстве в стесненных условиях, а также при реконструкции сооружений. Технология устройства «стены в грунте». Сооружение «стена в грунте» начинается с устройства сборной или монолитной форшахты, которая служит направляющей для землеройных машин, опорой для подвешивания армокаркасов, бетолитных труб, сборных железобетонных панелей и т.п. и обеспечивает устойчивость стенок в верхней части. Отрывка котлована отдельными захватками. Откопав первую захватку, на всю глубину стены по ее торцам устраивают ограничители, арматурный каркас и укладывают бетонную смесь. Затем переходят к захватке «через одну», а после ее устройства – к промежуточной и т.д., в результате получается сплошная стена (рис. 13.14). Рис.13.14. Последовательность возведения «стены в грунте»: а – первая очередь работ; б – вторая очередь работ; 1 – форшахта; 2 – базовых механизм; 3 – бетонолитная труба; 4 – глинистый раствор; 5 – грейфер; 6 – траншея под одну захватку; 7 – арматурный каркас; 8 – бетонная смесь; 9 – забетонированная секция; 10 – готовая «стена в грунте» Такой метод называется методом последовательных захваток или секционным методом. Для удержания стен захватки против обрушения по мере углубления в нее подливают тиксотропный глинистый раствор. Для приготовления глинистых растворов используют бентонитовые глины (глина, содержащая большой процент монтмориллонита). Глинистые частицы раствора не только смачиваются водой, но вода проникает внутрь кристалла и глина разбухает, значительно увеличиваясь в объеме. Монтмориллонитовая глина обладает свойством тиксотропии, т.е. при динамическом воздействии – это раствор, а при отсутствии воздействия через 4…6 часов золь превращается в гель, что позволяет удерживать стенки траншеи. После возведения «стены в грунте» по всему периметру сооружения (т.е. конструкция замыкает в плане будущее сооружение) поэтапно удаляют грунт из внутреннего пространства. При необходимости на каждом этапе по периметру устраивают грунтовые анкера или распорки. Если крепления не изготавливаются, то устойчивость стены при удалении грунта обеспечивается ее заделкой в основание. После полного удаления грунта из внутреннего пространства до проектной отметки возводят внутренние конструкции. studfiles.net Упрощенный метод расчета гибкой консольной стены основан на использовании коэффициента постели [1]. Дуброва Г.А. Методы расчета давления грунтов на транспортные сооружения Этот метод позволяет учесть как деформативные свойства грунта, так и жесткость самой стены. Для практических расчетов на основе решения дифференциального уравнения изогнутой оси стены составлены графики (рис. 7.12—7.15), позволяющие получить распределение давлений вдоль защемленной части стены. Коэффициент постели грунта ks определяется в зависимости от вида грунта по табл. 7.2. При залегании в пределах защемленной части стены нескольких слоев грунта в расчете используется средневзвешенное значение коэффициента постели, определяемое по формуле (7.23) где ksi — значение коэффициента постели для i-го слоя грунта; hi — толщина i-го слоя. ТАБЛИЦА 7.2. ЗНАЧЕНИЯ КОЭФФИЦИЕНТА ПОСТЕЛИ ks 4 000 6 00010 000 Приведенный коэффициент сжимаемости K при глубине заделки стены в грунт t вычисляется по формуле Показатель жесткости ξ находится по зависимости (7.25) где k — коэффициент жесткости; Е — модуль упругости стены; I — момент инерции стены; b — ширина стены в продольном направлении, принимаемая в расчете равной 1 м. Рис. 7.12. Зависимость коэффициента n от k и t при ξ = 3 Рис. 7.13. Зависимость коэффициента n от k м t при ξ = 5 Рис. 7.14. Зависимость коэффициента m от k м t при ξ = 3 Рис. 7.15. Зависимость коэффициента m от k м t при ξ = 5 Консольная часть стены рассчитывается на активное давление грунта, определяемое по формулам (7.1), (7.7) и (7.14). Для расчета защемленной части стены влияние консольной части заменяется моментом М и силой F, приложенными в уровне верха заделки. Давление грунта определяется отдельно от момента М и силы F по формулам: где n и m — коэффициенты, определяемые по графикам, приведенным на рис. 7.12-7.15, в зависимости от глубины t и коэффициента жесткости k. Графики составлены только для двух значений показателя жесткости: ξ = 3 и ξ = 5, поскольку при ξ < 3 получаемые давления близки к получаемым при ξ = 3 (жесткая стена), а для значений ξ > 3 можно использовать графики для ξ = 5 (гибкая стена). Полное давление на стену σ определяется суммированием давлений σm и σq: (7.28) Полученное распределение давлений σ позволяет построить эпюры моментов и поперечных сил для стены, а также проверить местную прочность грунта исходя из условия, что вдоль всей защемленной части стены выполняется соотношение где σph — пассивное давление грунта, определяемое по формуле (7.16). Для окончательного определения глубины заделки стены необходима проверка системы «грунт-стена» на общую устойчивость. Эта проверка выполняется методом круглоцилиндрических поверхностей скольжения. Центр и радиус скольжения отыскиваются по методике, изложенной в гл. 6, причем поверхность скольжения в этом случае должна начинаться у поверхности грунта и проходить через нижнюю точку стены. Пример 7.2. Требуется определить давление грунта на гибкую консольную стену. Грунт — песок мелкий с расчетными характеристиками φI = 30°, cI = 0, γI = 18 кН/м3. Высота консольной части стены h = 5 м, защемленной части t = 4 м. Стена выполняемся из металлического шпунта с моментом инерции I = 0,00056 м4. Модуль упругости шпунта E = 21 · 107 кПа. Решение. по табл. 7.2 находим значение коэффициента постели грунта ks = 4000 кН/м3. Вычисляем приведенный коэффициент сжимаемости грунта K по формуле (7.24) K = ks /t = 4000/4 = 1000 кН/м3. Коэффициент жесткости Показатель жесткости ξ = k · t = 0,385 · 4 = 1,54. Определяем момент М и силу F, приведенные к уровню верха заделки (рис. 7.16, а). Для этого предварительно находим активное давление грунта на консольную часть стены по формуле (7.1): σah = γI h tg2 (45° – φI /2) = 18 · 5 · tg2 (45° – 30°/2) = 27 кПа. Равнодействующая активного давления грунта Eah = 27 · 5/2 = 67,5 кН. Сосредоточенная сила в уровне верха заделки F = Eah = 67,5 кН. Момент в уровне верха заделки М = Fh/3 = 67,6 · 5 · 5/3 = 113 кН·м. Значения коэффициентов n и m находим по рис. 7.12 и 7.13 при ξ = 3 и k = 0,385. Для построения эпюры давлений эти значения, а также значения давлений для различных глубин сводим в табл. 7.3. по значениям σ, полученным в табл. 7.3, строим эпюру давлений степы на грунт (рис. 7.16, б). На глубине t1 = 1 м максимальные значения давлений составляют σ = 26 кПа, а на глубине t2 = 4 м, σ = 58,4 кПа. Рис. 7.16. К примеру 7.2 а — расчетная схема с нагрузками, приведенными к верху заделки; б — эпюра давлений стены на грунт ТАБЛИЦА 7.3. К ПРИМЕРУ 7.2 Проверяем местную прочность грунта для сечения 0 ≤ z ≤ 1, так как эта область является наиболее опасной. Строим эпюру максимальных давлений σph используя формулу (7.16): σph = γI z tg2(45° + φI /2) = 18z · 1,732 = 54z. Построив эпюру σph на том же рис. 7.16, б, видим, что на всем участке 0 ≤ z ≤ 1 значения σph > σ, т.е. условие (7.29) выполняется и, следовательно, местная прочность грунта обеспечена. xn--h1aleim.xn--p1ai2.3 Определение положения равнодействующих активного и пассивного давления грунта на “стену в грунте’’. Расчет стены в грунте пример
2.3 Определение положения равнодействующих активного и пассивного давления грунта на “стену в грунте’’
2.4. Статический расчет ‹‹стены в грунте›› на изгиб
2.5 Подбор продольной рабочей арматуры
2.6 Расчет на действие поперечных сил
2.7 Проверка ширины раскрытия трещин
Стена в грунте - сооружение, возведение, расчет устройства, работа
Расчёт устройства стены в грунте и стоимости работ
Способы ведения подземных сооружений
Мокрый вариант создания стен в грунте
Бетонирование стен
Сооружение стены в грунте. Преимущества
Устройство стены в грунте. Применение
12.2. Задания для практических занятий по расчету давлений грунта на подпорные стенки
12.3. Примеры расчета активных давлений грунта и сопротивлений грунта сдвигу подпорных стенок.
Пример расчета
Пример расчета
23. Устройство подземных сооружений методом «стена в грунте». Основные понятия о способах производства работ и расчете.
4.5 Стена в грунте
7.4.1. Общие положения по расчету гибких незаанкеренных подпорных стен
7.4.1. Общие положения
7.4.2. Параметры грунта и стен, необходимые для расчета
Грунты ks, кН/м3 Текучепластичные глины и суглинкиМягкопластичные суглинки, супеси и глины,пылеватые и рыхлые пескиТугопластичные суглинки, супеси и глины,пески мелкие и средниеТвердые суглинки, супеси и глины, крупные пескиПески гравелистые, грунты крупнообломочные 1 0002 000 7.4.3. Давление грунта
Глубина расчетного сечения m σq n σm Суммарное давлениеσ = σq + σm при F = 67,5 кН при M = 113 кН·м 0 0 0 0 0 0 0,2 t 0,28 18,9 0,06 6,8 25,7 0,4 t 0,28 18,9 0,04 4,5 23,4 0,6 t 0,18 12,2 – 0,01 – 1,13 11,07 0,8 t – 0,15 – 10,1 – 0,11 –12,4 – 22,5 1,0 t – 0,53 – 35,8 – 0,2 – 22,6 – 58,4
