- •Федеральное агенство морского и речного транспорта фбоу впо «Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций»
- •Расчет подпорной стенки в виде стального одноанкерного больверка
- •1.Статический расчет больверка
- •Вычисление абсцисс эпюры активного давления грунта
- •Вычисление абсцисс эпюры пассивного давления грунта
- •Значение коэффициента k (шпунт из стали)
- •2. Подбор шпунтовых свай и определение диаметра анкерной тяги.
- •3. Проверка общей устойчивости подпорной стенки
- •4. Определение координат x1,x2,x1̽̽,x2̽̽ полосовых нагрузок
- •5. Определение допускаемой нагрузки [q(x1,x2)]
- •6. Определение эквивалентной равномерно распределенной нагрузки
- •7.Определение допустимой эксплуатационной нагрузки q(х1,х2)
4. Определение координат x1,x2,x1̽̽,x2̽̽ полосовых нагрузок
Координаты x1,x2,x1̽̽,x2̽̽определены согласно исходным данным в долях от от ширины активной зоны «В»
Ширину активной зоны «В», в пределах которой нагрузку нормируют по условию прочности и устойчивости подпорного сооружения, можно вычислить по формуле
(15)
Где – мощности i- тых слоёв грунта от отметки поверхности грунта засыпки до отметки, на которой изгибающий момент в шпунтовой стенке достигает наибольшего значения (рис2,д)
м
Полученное значение «B» округляем до целого числа в большую сторону В=28,18≈29 м
Определяем числовые значения координат полос загружения х1,х2 , и показывают на рис.4 положение фактической q*( ) и искомой q(х1,х2) нагрузок
=0,15*29=4,4 м
=0,4*29=11,6 м
=0,6*29=17,4 м
=0,75*29=21,8 м
Учет влияния полосовой нагрузки на шпунтовую стенку
кПа
кПа
кПа
Учет влияния полосовой нагрузки на шпунтовую стенку
кПа
кПа
кПа
5. Определение допускаемой нагрузки [q(x1,x2)]
Допускаемой нагрузкой [ q ( , )] на полосе в активной зоне с координатами и считают такую, которая вызывает приращения напряжений в лимитирующих элементах конструкции (в нашем случае в лицевой шпунтовой стенке или анкерной тяге ) равные приращениям напряжений в этих же элементах от проектной нагрузки . Выражается равенствами
ΔM[q(x1, x2)] = ΔM(q0)
ΔRa[q (x1, x2)] = ΔRa(q0)
Где ΔM[q(x1, x2)] и ΔRa[q (x1, x2)] – приращения максимального изгибающего момента в шпунтовой стенке и усилия в анкерной тяге от нагрузки q (x1, x2);
ΔM(q0) и ΔRa(q0) – то же. От проектной нагрузки q0.
Искомые значения вычисляются по формулам:
ΔM[q0(O, B)] = Mmaxq(0) – Mmax0 = 244,8 – 142,8 = 102 кНм
ΔRa[q0(O, B)] = Ra q(0) – Ra0 = 328,4 – 164,2 = 164,2 кН /м
Где Mmaxq(0) – максимальный изгибающий момент в шпунтовой стенке при наличии нагрузки q0 , кНм/м
Mmax = ƞ∙y1 = 300∙1,2 = 360 кНм
Mmaxq(0)= Mmax*k₁= 360*0,68=244,8 кН/м.
Ra q(0) – усилие в анкерной тяге при наличии проектной нагрузки q˳ (при d=1 м), кН/м
a=260 кН/м
a(q˳)= a*k₂*d=260*1,263*1=328,4 Кн/м
Mmax0 и Ra0 соответственно, то же ,но при отсутствии полезных нагрузок, кНм/м, кН/м.
Mmax = ƞ∙y1=300*0,7=210
Mmaxq(0)= Mmax*k₁= 210*0,68=142,8 кН/м.
a=130 кН/м
a(q˳)= a*k₂*d=130*1,263*1=164,2 кН/м
Приращения усилий в элементах больверка ΔM[q(x1, x2)] и ΔRa[q (x1, x2)] от нагрузки q(x1, x2) получаем по формулам:
ΔM[q(x1, x2)] = Mmax[q(x1, x2)] – Mmax0 = 318.2 – 142.8= 175.4 кНм
ΔRa[q (x1, x2)] = Ra[q(x1, x2)] – Ra0 = 252.6 – 164.2= 88.4 кН/м
Где Mmax[q(x1, x2)] и Ra[q(x1, x2)] –максимальный изгибающий момент и усилие в анкерной тяге при наличии нагрузки q(x1, x2)., кНм/м; , кН/м;
Mmax = ƞ∙y1 = 300∙1,3 = 468 кНм
Mmax[q(x1, x2)]= Mmax*k₁= 468*0,68=318,2 кН/м.
a=200 кПа
Ra[q(x1, x2)] = a*k₂*d=200*1,263*1=252,6 кН/м
Получив приращения усилий в элементах больверка по формулам .Строим графики линейных зависимостей ΔM[q(x1, x2)] и ΔRa[q (x1, x2)] от q(x1, x2) ( Рис. .)
Определяем значения нагрузок q [(x1, x2), М] и q[ (x1, x2), Ra], лимитируемые, соответственно , шпунтовой стенкой и анкерной тягой;
Меньшая из нагрузок является допускаемой нагрузкой для полосы с координатами x1 и x2 (на Рис. это q[ (x1, x2), М],
q[ (x1, x2), М] = 46 кПа