В дальнейшем все расчёты подпорной
стены выполняются при её длине равной 1 погонный метр.
Угол трения грунта на контакте со
стеной δ = 0
Материал стены - бетон с
→ случай частный
Определение активного
давления на подпорную стену несвязного грунта нарушенного сложения
Расчет активного давления несвязного
грунта нарушенного сложения [8]:
Рис. 3. К определению активного
давления на подпорную стену несвязного грунта нарушенного сложения
Определение активного
давления на подпорную стену от равномерно-распределенной нагрузки на
поверхности грунта нарушенного сложения
Расчет активного давления от
равномерно-распределенной нагрузки [8]:
Рис. 4. К определению активного
давления на подпорную стену от равномерно-распределенной нагрузки на поверхности
грунта нарушенного сложения
1.2.2 Аналитическое
определение пассивного давления грунта на
подпорную стену
Определим пассивное давление
несвязного грунта [8]:
При расчете величин и основным слагаемым
является высота меньшей части засыпки h,
которая принимается 1,5 м и 0 м соответственно.
Рассчитаем вертикальные
нагрузки от грунта и подпорной стены:
(по несущей
способности)
(при работе на сдвиг)
Расчет по первой группе
предельных состояний (по несущей способности) грунта ненарушенного состояния.
Из формулы (15)
получаем:
Вертикальные нагрузки от
подпорной стены вычисляем по формуле (13):
Вертикальные нагрузки от грунта
вычисляем по формуле (14):
Горизонтальные и вертикальные нагрузки вычисляются по
формулам:
Расчет по несущей
способности приводится по следующему условию [1]:
Для подпорной стены
выражение (22) приобретает вид:
=1,1 (так как
сооружение прнадлежит к III классу надежности по назначению [1]);
=1,0 (для песков, кроме
пылеватых [1]).
Вертикальная составляющая
силы предельного сопротивления вычисляется [1]:
В нашем случае формула (24)
приобретает вид:
Определение значения можно выполнять, если
соблюдается условие [1]:
Угол наклона к вертикали
d
равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется из условия:
Условие выполняется,
значит, расчет подпорной стены производится только по несущей способности, а
расчет на сдвиг производить не нужно.
Ширина
фундаментавычисляется по формуле [1]:
Вычислим сумму моментов
всех вертикальных и горизонтальных сил относительно оси, проходящей через центр
тяжести подошвы [1]:
Расчет момента по
вертикальной оси:
Коэффициенты несущей
способности определеляются в
зависимости от расчетного значения угла трения и угла наклона
вертикали (табл. 7 [1]). Примем ,
, примем (п. 2.62 [1])
Коэффициенты формы
фундамента, определяемые по формулам [1]:
Вертикальная
составляющая силы предельного сопротивления:
Неравенство (23)
оснований по несущей способности выполняется с запасом, поэтому обеспечение
прочности и устойчивости оснований, а также недопущение сдвига фундамента по
подошве и его опрокидывания осуществляется.
2. Расчет фундамента
мелкого заложения по второй группе предельных состояний
.1 Исходные данные
Таблица 4. Исходные данные
|
|
|
, м, м, м
|
|
|
4600
|
260
|
260
|
3,0
|
2,0
|
2,0
|
Таблица 5. Физико-механические
свойства И.Г.Э.
|
|
w
|
|
|
|
E
|
|
c
|
|
|
|
-
|
-
|
-
|
|
МПа
|
-
|
МПа
|
град
|
2,69
|
1,55
|
0,20
|
0,16
|
0,30
|
90
|
10
|
0,35
|
18
|
15
|
Показатель текучести и число пластичности [5]:
- песок средней
крупности (см. таблицу 2)
2.2 Определение глубины
заложения фундамента
Схема заложения фундамента
Нормативная глубина сезонного
промерзания [1]:
= 0,30 (п. 2.27 [1])
Расчетная глубина
сезонного промерзания [1]:
= 1,1 (табл. 1 [1])
Глубина заложения
фундамента [1]:
Глубина заложения фундамента должна
быть ниже расчетной глубины промерзания грунта:
2.3 Расчетное давление грунта
При расчете деформаций основания,
среднее давление под подошвой фундамента Р не должно превышать расчетного
сопротивления грунта основания R [1]:
Для нашей подпорной стены формула
(41) приобретает вид:
= 1,4 (табл. 3 [1])
= 1,0 (табл. 3 [1])
1,0 (при b <
10 м)
(при определении
прочностных характеристики грунта испытаниями)
(табл. 4 [1])= 3,9 м
2.4 Расчет фундамента по
деформациям
Среднее давление под подошвой
фундамента определяется по формуле [1]:
Собственный вес фундамента:
Таким образом, из (43) и (44) получаем:
Максимальное и минимальное давление
под подошвой фундамента [1]:
Момент сопротивления площади подошвы
относительно продольной оси, проходящей через центр тяжести подошвы вычисляется
по формуле:
Максимальное и минимальное давление
равно:
Согласно п. 2.56 СНиП [1] расчет
деформаций основания допускается не выполнять, если ограничить давление под
подошвой. Для внецентренно нагруженных подпорных стен устанавливается следующие
ограничения давления под подошвой:
Из экономических соображений должно
соблюдаться неравенство:
Чем меньше процентное отношение
среднего давления под подошвой фундамента Р и расчетного сопротивления грунта
основания R, тем экономичнее подобраны характеристики фундамента.
Библиографический список
подпорный фундамент глубина давление
1. СНиП 2.02.01-83*. Основания зданий и сооружений. - М.: Госстрой
России, 2002. - 62 с.
. СНиП 2.09.03-85. Сооружения промышленных предприятий. - М.:
Госстрой России, 2000.
. СНиП 2.02.03-85. Свайные фундаменты. - М.: Стройиздат, 1995.
. СНиП 25100-95. Грунты. Классификация. - М.: МНТКС, 1995.
. Проектирование подпорных стен и стен подвалов/ ЦНИИ промзданий и
сооружений - М.: Стройиздат, 1990.
. Пособие по проектированию бетонных и железобетонных конструкций
из тяжелых и легких бетонов без предварительного напряжения арматуры (к СНиП
2.03.01-84). - М.: Госстрой СССР, 1984.
. Трегулов Г.В. Расчет подпорных стен: Учебное пособие для
самостоятельной работы. - Челябинск: Издательство ЮУрГУ, 2002. - 45 с.
. Сорочан Е.А., Трофименков Ю.Г. Основания, фундаменты и подземные
сооружения: Справочник проектировщика - Курган: Интеграл, 2007 г.
. Ухов Г.В. Механика грунтов, основания и фундаменты: учебное
пособие для строительных спец. вузов / С.Б. Ухов, В.В. Семенов - М.:
Высш.школа, 2007. - 566 с.
. СТО ЮУрГУ 04-2008 Стандарт организации. Курсовое и дипломное
проектирование. Общие требования к содержанию и оформлению / составители: Т.И.
Парубочая, Н.В. Сырейщикова, В.И. Гузеев, Л.В. Винокурова. - Челябинск: Изд-во
ЮУрГУ, 2008. - 56 с.