Предмет: Строительство. Добавлен: 25.03.2022. Год: 2021. Страниц: 19. Оригинальность по antiplagiat.ru: < 30% |
|
СОДЕРЖАНИЕ 1.Исходные данные и цели расчета. 1 2. 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 5 (построение Понселе) 5 5.Определение напряжений, действующих по подошве фундамента. 6 6. Расчет устойчивости стены против опрокидывания и сдвига по подошве фундамента. 9 7. Проверка условия ограничения крена подпорной стенки 11 9. Выводы о применимости заданной конструкции стены и рекомендации по ее изменению. 16 Список литературы 17 1.Исходные данные и цели расчета. Размеры стены: ширина поверху а = 1,2 м; ширина подошвы стены b = 4 м; высота H = 7 м; высота фундамента d = 2м; угол наклона задней грани к вертикали ? = 8 0. Грунт засыпки: удельный вес ?зас =21 кН/м3; угол внутреннего трения ? = 340; угол трения грунта засыпки о заднюю грань стены ? = 70; угол наклона поверхности засыпки к горизонту ? = -40. Грунт под подошвой фундамента: удельный вес ? = 18,5 кН/м3; влажность ? = 0,2; удельный вес твердых частиц ?s = 26,4 кН/м3. Нагрузка на поверхность засыпки q = 40 кПа. Цели расчета. Рассчитать давление грунта на подпорную стену, сделать проверочные 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 стены. Последовательно определяем: удельный вес сухого грунта ?_d=?/(1+?)=18,5/(1+ ,2)=15,417кН/м^3 пористость n=1-?_d/?_s =1-15,417/26,4=0,416 коэффициент пористости e=n/(1-n)= 0,416/(1-0,416)=0,712 степень влажности S_(r )=(?•?_s)/(e•?_? )=(0,2•26,4)/(0,712• ,8)=0,756 По коэффициенту пористости (табл. Б4) и степени влажности (табл. Б3) песок мелкий средней плотности. По табл. Б6 определяем условное расчетное сопротивление песка мелкого влажного R0 = 150 кПа. Определяем расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента стены: R = 1,7{ Ro? [ 1 + k1( b – 2)] + k2? ?( d – 3)}, (1) где k1=0,08 и k2=2,5 из табл. Б7; R = 1,7{ 150? [ 1 + 0,08(4– 2)] + 2,5?18,5 (2 – 3)} = 295,8 кПа Здесь второе слагаемое 2,5?18,5(2– 3) принято равным нулю, так как d?3,0м. 3. Определение активного и пассивного давления на подпорную стену. Заменим равномерно распределенную нагрузку q = 40 кПа слоем грунта приведенной высоты: h_пр=q/?_зас =40/21=1,9 м. Рассчитаем коэффициент активного давления: ?_а=1/(1+v(z ))^2 •(?cos?^(2 ) (?-?))/(?cos?^2 ?•cos?(?+?) ); (2) z_a=sin??(?+?)•sin??(? ?)? ?/(cos??(?+?)? •cos??(?-?)? )=sin??(34°+7°)•sin??( 4°+4°)? ?/cos??(8°+7°)•cos??(8 +4°)? ? =0,428; (3) ?_a=1/?(1+v0,428)?^2 •(?cos?^2 (34°-8°))/(?cos?^2 8°•cos?(8°+7°) )=0,312 ?_a- коэффициент бокового активного давления грунта. Найдем ординаты эпюры интенсивности активного давления: на уровне верха стены e_a1=?_зас•h_пр•?_a= 1•1,9•0,312=12,47 кН/м на уровне подошвы e_a2=?_зас•?(h?_пр+H •?_a=21•(1,9+7)•0,31 =58,31 кН/м Тогда активное давление E_a=(e_a1+e_a2)/2•H= 12,47+58,31 )/2•7=247,73 кН Горизонтальная и вертикальная составляющие интенсивности активного давления следующие: e_aг1=e_a1•cos??(?+?) 12,47•cos??(8°+7°)=12 05 кН/м? ? e_aг2=e_a2•cos??(?+?) 58,31•cos??(8°+7°)=56 32 кН/м? ? e_aв1=e_a1•sin??(?+?) 12,47•sin??(8°+7°)=3, 3 кН/м? ? e_aв2=e_a2•sin??(?+?) 58,31•sin??(8°+7°)=15 09 кН/м? ? Соответственно вертикальная и горизонтальная составляющие активного давления Е_aг=(e_aг1+e_aг2)/2 H=(12,05+56,32 )/2•7=239,29 кН Е_aв=(e_aв1+e_aв2)/2 H=(3,23+15,09 )/2•7=64,12 кН Интенсивность пассивного давления на отметке подошвы фундамента e_п=?_зас•d•?tg?^2 (45+?(?/2))°=21•2•?tg ^2 (45+?(34/2))°=148,56 кН/м Пассивное давление, действующее на переднюю грань стены, Е_п=(?_зас•d^2)/2•?t ?^2 (45+?/2)°=(21•2^2)/2 ?tg?^2 (45+34/2)°=148,56 кН Снижаем величину отпора Е_п=0,33•148,56=49,02 кН Эпюра интенсивности давления грунта на подпорную стенку представлена в Приложении А. 4.Определение активного давления графическим способом (построение Понселе) Построение Понселе выполняем с целью проверки правильности нахождения активного давления аналитическим способом. В результате построения (Приложение Б) получен треугольник площадью F=(4,95•4,95)/2=12,2 м^2... 9. Выводы о применимости заданной конструкции стены и рекомендации по ее изменению. Выполненные проверки показали, что приведенная в задании подпорная стена не удовлетворяет нормативным требованиям. Анализируя структуру составляющих момента M1 по табл.1, замечаем, что основной вклад в него дает активное давление E_a ; оно же определяет невыполнение проверок на опрокидывание и сдвиг, а также недопустимый эксцентриситет равнодействующей. Следовательно, нужно уменьшить активное давление. Требуемый порядок снижения при прежних размерах стены оценивается по предельно допустимому моменту из условия (4), то есть М_В=572,4*4/6=381,58 кН Теперь обращаемся к формулам (2) и (3). Из них видно, что коэффициент ?_а зависит от углов ?, ? ,?. Рассмотрим возможность их изменения. Угол внутреннего трения засыпки; по заданию ? = 34о (песок). При выборе значений ? для уменьшения активного давления засыпки рекомендуется принимать ? = 30…34о. Для данного случая можно принять ? = 37о. Угол трения грунта засыпки о стену. В данном случае задано ? = 7о, то есть трение почти отсутствует. В то же время с ростом ? активное давление уменьшается. Практически для обычных массивных стен можно принять ? = 15о. При специальной обработке поверхности задней грани можно принять предельное значение ? = ?. Угол наклона задней грани ? существенно влияет на активное давление, причем наклон не в сторону засыпки (?>0) увеличивает его. Проще всего требуемое значение ? определить графически построением Понселе. Очевидно, что добиться этого увеличением размеров подошвы фундамента стены не представляется возможным. Список литературы 1. Алексеев С.И. Осадки фундаментов при реконструкции зданий. (Учебное пособие). Санкт-Петербург, ПГУПС, 2009, Books/2009062801/Defaul .aspx 2. Улицкий В.М., Колмогоров С.Г., Клемяционок П.Л. Расчёт подпорной стены. Методические указания к курсовой работе. Санкт- Петербург, ПГУПС, 2011. 3. Ковалёв И.В., Несмелов Н.С. Расчёт подпорной стены. Методические указания к курсовой работе. Санкт-Петербург, ПГУПС, 1992. |
|
Перейти к полному тексту работы |