Методические указания по выполнению курсовой работы "Устройство и оборудование транспортных узлов", страница 5

Вес  конструкции определяется суммой весов отдельных элементов конструкции.  Вес отдельного элемента определяется его геометрическими размерами  и удельным весом конструкционного материала. Вес частей сооружений, расположенных ниже расчетного уровня  воды на акватории, вычисляют с учетом гидростатического взвешивания. Например, вес вертикального элемента

, кн.

Сила веса отдельного элемента конструкции приложена в центре тяжести данного элемента.

2.2.2. Боковое давление грунта.

При вычислении активного давления грунта нагрузку  откладывают, начиная от тыловой плоскости стенки, что создает наихудшие условия устойчивости конструкции.

Строится эпюра активного (распорного) давления грунта по значениям в характерных точках.

В случае вертикальной стенки и  горизонтальной поверхности засыпки интенсивность давления в точке, отстоящей на расстоянии у от поверхности грунта, равна

s_a=s_y l_a,

где s_y = q+Sg_i·h_i;

 - интенсивность равномерно распределенной нагрузки на поверхности засыпки; g_i; h_i – соответственно удельный вес и толщина слоя грунта;

- коэффициент активного давления грунта;

Коэффициент  при горизонтальной поверхности засыпки, вертикальной стенке и угле трения грунта о стенку равным нулю, определяется по формуле  (или по приложению 2).

территория:

НСУ:           

дно:             

   Суммарная эпюра давления грунта  разбивается на части. Для выполнения дальнейших расчетов рекомендуется разделить эпюру давления на уровне контакта фундаментной плиты и массивовой кладки и на уровне НСУ. Вычисляется значение площади каждой части: распределенная нагрузка заменяется сосредоточенной силой , действующей на один метр стенки и приложенной в центре тяжести полоски с учетом направления ее действия. Точка приложения силы  находится на уровне центра тяжести трапеции.

2.3. Проверка устойчивости сооружения на плоский сдвиг.

 Устойчивость гравитационных стенок на сдвиг по плоскости постели проверяют по формуле

где     - коэффициент запаса;

      - сумма сдвигающих сил;

        - вес конструкции и грунта над ней;

- коэффициент трения материала между рассматриваемыми плоскостями сдвига (принять: «бетон по бетону»  = 0,65; « бетон по камню» (=0,6).

В курсовом проекте рассмотреть две плоскости возможного сдвига: фундаментной плиты по массивовой кладке  и всего сооружения по каменной постели.

 - допускаемый коэффициент на сдвиг, принимается в зависимости от класса капитальности сооружения. В курсовом проекте принять   = 1,0.

2.4 Проверка устойчивости сооружения на опрокидывание.

Проверка на опрокидывание сооружения вокруг передней грани (точка О) осуществляют по формуле

,

где  и - соответственно удерживающий и опрокидывающий моменты внешних сил относительно переднего ребра стенки. Удерживающий или опрокидывающий момент равен сумме моментов от каждой силы  или . Например, удерживающий момент от силы : , здесь - плечо силы относительно точки О (напоминаю, что плечо – расстояние от точки приложения силы до плоскости, проведенной через центр вращения параллельно линии действия силы). Опрокидывающий момент от силы : , здесь  - плечо силы  относительно точки О.

 - допускаемый коэффициент на опрокидывание, принимается в зависимости от класса капитальности сооружения. В курсовом проекте принять  = 1,0.

2.5. Проверка прочности грунта основания.

Прочность грунта основания определяют путем определения давления на основание и сравнения его с допускаемым, то есть расчетным сопротивлением грунта основания  (табл.4).

Необходимо определить место приложения равнодействующей силы , от сил  и  .

Значение эксцентриситета приложения силы  к плоскости подошвы равно

где  – расстояние от точки приложения силы до переднего ребра подошвы стенки, определяется соотношением

где  и - соответственно удерживающий и опрокидывающий моменты внешних сил относительно переднего ребра стенки.

Рассмотрим возможные случаи приложения силы . 

2.5.1. Сила  находится в средней трети основания, называемой «ядром сечения» (рис. 7, а), то есть соблюдается условие  или . Этому случаю соответствует трапецеидальная форма эпюры нормальных напряжений по контакту подошвы сооружения и грунтов основания. Давление на грунты основания передается по всей ширине сооружения. В этом случае сила   дает положительные значения  и .