Расчет подпорной стены. Расчет основания стены по деформациям

Федеральное агентство по образованию

Государственное образовательное учреждение

высшего профессионального образования

«Ярославский государственный технический университет»

Кафедра «Строительных конструкций»

РАСЧЕТ ПОДПОРНОЙ СТЕНЫ

Контрольная работа по дисциплине

 «Основания и фундаменты»

ЯГТУ 270102.65 – 020 к/р

2011г.

Дано:

Физико-механические свойства грунта основания:

Для расчета по несущей способности:

Для расчета по деформациям:

Физико-механические свойства грунта засыпки:

Для расчета по несущей способности:

Для расчета по деформациям:

1  Определяем интенсивность давления грунта на конструкцию стены

Сползание призмы обрушения со стороны стены происходит под углом ε к вертикали при угле трения по контакту сползания:

.

Рисунок 1 – Сечение подпорной стенки

Определяем коэффициент горизонтального давления грунта[2, ф.4]:

Угол наклона плоскости скольжения к вертикали[2, ф.5]:

θ₀=29,55°

Коэффициент, учитывающий сцепление грунта по плоскости скольжения призмы обрушения, наклоненной под углом θ₀  к вертикали:

Коэффициент, учитывающий сцепление грунта по плоскости скольжения призмы обрушения, наклоненной под углом ε к вертикали:

Определяем интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса на глубине y = h = 4,8 м [2, ф.1]:

Примечание: так как глубина заложения подошвы 1,8 м, предельное значение удельного сцепления грунта засыпки  принимаю равным 5 кПа.

Определяем расстояние по вертикали от поверхности грунта засыпки до границ распределения условной эквивалентной боковой нагрузки[5]:

Определяем эквивалентную полосовую нагрузку на поверхности засыпки от гусеничной нагрузки НГ-60[2, ф.13].

Определяем протяженность эпюры давления [2, п.5.10]:

также  должно быть не более , принимаем

Определяем интенсивность горизонтального давления грунта от условной эквивалентной полосовой нагрузки [2, ф.10]:

 - коэффициенты надежности по нагрузке [2, т.3];

 [2, п.5.12].

2  Расчет устойчивости положения стены против сдвига

Определяем сдвигающую силу F_sa[2, ф.16]:

1 случай ().

Определяем сумму проекций всех сил на вертикальную плоскость [2, ф.20]. Вес стены:

Определяем пассивное сопротивление грунта  E_r при

, для грунта основания с и ограничениями по λ_r=1, и  [2, ф.22 ]:

Определяем удерживающую силу  [2, ф.19]:

Проверяем устойчивость стены из условия[2, ф.15]:

- коэффициент условий работы грунта основания (пылеватые пески) [5];

- коэффициент надежности по назначению сооружения(III класс) [5].

Условие удовлетворено.

Рисунок 2 – Расчетная схема подпорной стены

2 случай ()

Определяем пассивное сопротивление грунта  E_r  при

 

Определяем удерживающую силу  

 

Проверяем устойчивость стены из условия:

Условие удовлетворено.

 3 случай (

Определяем пассивное сопротивление грунта  E_r  при

 

Определяем удерживающую силу  

Проверяем устойчивость стены из условия:

- коэффициент условий работы грунта основания (пылеватые пески)

Условие удовлетворено.

Все три условия удовлетворены, следовательно, устойчивость стены против сдвига обеспечена.

3  Расчет прочности основания

При  расчет производим по формуле[2, ф.26]:  для

Горизонтальная проекция расстояния от центра тяжести подошвы стены до центра тяжести поперечного сечения стены:

Горизонтальная проекция расстояния от центра тяжести подошвы стены до центра тяжести поперечного сечения грунта засыпки на обрезе стены:

Сумма моментов от собственного веса стены и грунта на ее обрезах относительно центра тяжести подошвы стены:

Расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены[2, ф.33]:

Сумма моментов от собственного веса стены и грунта на его обрезе относительно центра тяжести подошвы стены[2, ф.31]:

[5, ф.29]

По [2, табл.5] при   и

Несущая способность основания[2, ф.28]:

Несущая способность основания под подошвой фундамента стены обеспечена.

4  Расчет основания по деформациям

Определяем расчетное сопротивление грунта основания[2, ф.39]:

[2, табл.6]

По [2, табл.7] при

Определяем коэффициент горизонтального давления грунта при и [2, ф.4]:

Угол наклона плоскости скольжения вертикали:

θ₀=28,9°

Коэффициент, учитывающий сцепление грунта по плоскости скольжения призмы обрушения, наклоненной под углом θ₀  к вертикали:

Коэффициент, учитывающий сцепление грунта по плоскости скольжения призмы обрушения, наклоненной под углом ε к вертикали:

Определяем интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса на глубине y = h = 4,8 м [2, ф.1]:

Примечание: так как глубина заложения подошвы 1,8 м, предельное значение удельного сцепления грунта засыпки  принимаю равным 7 кПа.

Определяем расстояние по вертикали от поверхности грунта засыпки до границ распределения условной эквивалентной боковой нагрузки[5]:

Определяем эквивалентную полосовую нагрузку на поверхности засыпки от гусеничной нагрузки НГ-60[2, ф.13].

Определяем протяженность эпюры давления [2, п.5.10]:

но так как  должно быть не более , принимаем .

Определяем интенсивность горизонтального давления грунта от условной эквивалентной полосовой нагрузки [2, ф.10]:

 - коэффициенты надежности по нагрузке [2, т.3];

 [2, п.5.12].

Определяем устойчивость положения стены против сдвига.

Определяем сдвигающую силу F_sa[2, ф.16]:

Вес стены:

Сумма моментов от собственного веса стены и грунта на ее обрезах относительно центра тяжести подошвы стены:

Расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены[2, ф.33]:

Сумма моментов от собственного веса стены и грунта на его обрезе относительно центра тяжести подошвы стены[2, ф.31]:

Определяем сумму проекций всех сил на вертикальную плоскость[2, ф.20].

P_max по [5, ф.36]:

Условие расчета основания стены по деформациям удовлетворено.
Список использованных источников

1.СНиП 2.02.01-83 Основания зданий и сооружений.: / Госстрой России – М., Стройиздат, 1985.

2.Проектирование подпорных стен и стен подвалов / пособие к СНиП 2.09.03-85 Сооружение промышленных предприятий.: / Госстрой России – М., Стройиздат,1990.

3.Кириллов, В.С. Основания и фундаменты. – М.: Транспорт, 1980.

4.Костерин, Э.В. Основания и фундаменты. – М.: Высш. шк., 1990.

5.Расчет подпорной стены: методические указания к выполнению расчетно-графического задания по дисциплине «Механика грунтов, основания и фундаменты»/ Сост. С.А. Тумаков, Д.С. Дехтерев, Г.Н. Голубь; Яросл. Гос. Тех. Ун-т: Изд-во ЯГТУ, 2005.