Проектирование уголковой подпорной стенки

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Содержание

Введение

1. Геометрические размеры уголковой подпорной стенки

2. Давление грунта

3. Расчет устойчивости положения стены против сдвига

4. Расчет прочности грунтового основания

5. Расчет основания по деформациям

6. Определение усилий в элементах стены

7. Расчет арматуры в уголковой подпорной стенке

7.1 Исходные данные для проектирования фундаментной и вертикальной плит

7.2 Подбор продольной арматуры для вертикальной плиты

7.3 Подбор продольной арматуры для фундаментной плиты

Список использованной литературы

Введение

Уголковую подпорную стенку при расчете расчленяют на вертикальную и горизонтальную плиты. Их сечения рассчитывают на прочность и трещиностойкость. Вертикальная плита работает на изгиб как консоль, защемленная в фундаментной плите и находится под давлением грунта.

Усилием от собственного веса обычно пренебрегают. Расчет вертикальной плиты производится на действие максимального изгибающего момента у основания консоли.

1. Геометрические размеры уголковой подпорной стенки

Задаемся полной шириной фундаментной плиты a=0,5H...0,7H, где H - высота подпора грунта. Принимаем a=0,6h...0,7h=2,4м

Вылет лицевой консоли принимается

Толщину вертикальной плиты у основания принимаем 1/8*H...1/15*H=4000/15=233мм принимаем 240мм, толщину тыловой стороны фундаментной плиты принимаем 1,2*270=288мм, принимаем 280мм.

стена грунт фундаментный арматура

2. Давление грунта

Давление грунта принимают действующим на наклонную плоскость, проведенную под углом при , где - угол трения грунта на контакте с расчетной плоскостью.

Значения характеристик грунтов: - удельный вес, - угол внутреннего трения, c - удельное сцепление. - нормативные значения указанных параметров. Для расчета конструкций оснований по 1-й группе предельных состояний - ; то же по 2-й группе предельных состояний - .

Коэффициенты надежности по нагрузке при расчете по 1-й группе предельных состояний следует принимать по табл.3 [1], а при расчете по 2-й группе предельных состояний - равным единице.

Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса Р, на глубине у=7м следует определять по формуле

Р =[_fh - с (К₁ + K₂)] y/h,

где К₁ - коэффициент, учитывающий сцепление грунта по плоскости скольжения призмы обрушения, наклоненной под углом ₀ к вертикали; К₂ - то же, по плоскости, наклоненной под углом в к вертикали.

К₁ =2coscos/sin(+);

K₂ = [sin ( - ) cos ( +)/sin ₀ cos (- ) sin ( + )] + tg,

где - угол наклона расчетной плоскости к вертикали; - то же, поверхности засыпки к горизонту; - то же, плоскости скольжения к вертикали; - коэффициент горизонтального давления грунта.

При отсутствии сцепления грунта но стене K₂ = 0.

Угол наклона расчетной плоскости к вертикали определяется из условия (14) [1], но принимается не более (45° - /2)

tg =(b - t)/h=(2,4-0,5)/4=0,475; =25є

45-30/2=45-15=30°>25є

Принимаем =25°

Значения коэффициента определяем по таб.3 прил. 2 [1] =0,33

Угол наклона плоскости скольжения к вертикали определяется по формуле

, где

При =0, , определяем из условия

; ;

Интенсивность горизонтального давления грунта при полосовом расположении равномерно распределенной нагрузки q, расположенной на поверхности призмы обрушения, определяется по формуле:

Расстояние от поверхности грунта засыпки до начала эпюры интенсивности давления грунта от нагрузки

При полосовой нагрузке протяженность эпюры давления по высоте

,

принимаем

Временная нагрузка от подвижного транспорта принята в соответствии с условием 5.11 [1], в виде нагрузки НГ-60 - гусеничная нагрузка. Нагрузка приводится к эквивалентной равномерно распределенной полосовой нагрузке, НГ-60 - =3,3м

Из условия (13) [1] для НГ-60

Интенсивность горизонтального давления грунта от условной эквивалентной полосовой нагрузки определяется по формуле

3. Расчет устойчивости положения стены против сдвига

Расчет проводят исходя из условия

,

где - сдвигающая сила, равная сумме проекций всех сдвигающих сил на горизонтальную плоскость; - удерживающая сила, равная сумме проекций всех удерживающих сил на горизонтальную плоскость; - коэффициент условий работы грунта основания, =0,9 для глинястых грунтов; - коэффициент надежности по назначению сооружения, в соответствии с [1] =1,1

Сдвигающая сила определяется

,

где - сдвигающая сила от собственного веса грунта

- сдвигающая сила от нагрузки, расположенной на поверхности призмы обрушения

;

;

В соответствии с условием 6.7 [1] производим расчет устойчивости уголковой подпорной стенки против сдвига по формуле 19 [1]

,

для трех значений угла : =0,,

- сумма проекций всех сил на вертикальную плоскость

,

где - коэффициент надежности по нагрузке принимается равным 1,2;

- пассивное сопротивление грунта

,

- коэффициент пассивного сопротивления грунта

;

- высота подпора грунта

Для сдвига по подошве=0, ,

;

Проверка условия устойчивости:

Условие удовлетворяется.

Для сдвига по плоскости=14є30'



Проверка условия устойчивости:

Условие удовлетворяется.

Для сдвига по плоскости=29є

Проверка условия устойчивости:

Условие удовлетворяется.

4. Расчет прочности грунтового основания

Расчет производят при

Тангенс угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется из условий:

;

Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания , сложенного несколькими грунтами в стабилизированном состоянии, определяется по формуле

- безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по табл.5[9], в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта и угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание в уровне подошвы стены. По табл.5[9] при и

d - глубина заложения подошвы от нижней планировачной отметки, м; - приведенная ширина подошвы, определяемая по формуле , где e - эксцентриситет приложения равнодействующей всех сил относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы стены, величина его не должна превышать ;

,

где - сумма моментов всех вертикальных и горизонтальных сил относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы.

,

где - расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены; - коэффициент надежности по нагрузке, принимается равным 1,2;

Проверка условия прочности:

Несущая способность грунтового основания обеспечена.

5. Расчет основания по деформациям

При отсутствии специальных технологических требования расчет деформации основания считается удовлетворительным, если среднее давление на грунт под подошвой фундамента от нормативной нагрузки не превышает расчетного сопротивления грунта основания R, а краевые - 1,2R

При эксцентриситетах ( ) эпюру напряжений принимают трапецивидной или треугольной. Площадь сжатой зоны при треугольной эпюре должна быть не менее 75% общей площади фундамента подпорной стены. По условию 6.14[1] Краевые давления на грунт под подошвой стены при эксцентриситете приложения равнодействующих всех сил относительно центра тяжести подошвы при e>b/6 определяют по формуле 37[1]:

,

Расчетное сопротивление грунта основания R, определяется:

,

где , - коэффициенты условий работы определяются по таб.6[1], =1,2, =1,1; k=1; ,, - коэффициенты, принимаемые по табл.7[1], при : =1,24; =5,95; = 8,24,

Значения коэффициента определяем по таб.3 прил. 2 [1], при , =0,31

=1,2*1,1*(1,24*2,8*20+5,95*1,2*20+8,24*0)=280кПа

;

;

<1,2R=1,2*280=336кПа

Расчет по деформациям удовлетворительный.

6. Определение усилий в элементах стены

Усилия в вертикальном элементе стены определяются по формулам п.6.17[1]

Для сечения 1-1 (y=h=3,2м), при

=26,57*3,2*3,2*3,5/6*3,2+7,29*2,541*2,541/2=77,78кН*м

=26,57*3,2*3,2/2*3,2+7,29*2,541=65,02кН

Для сечения 2-2 (x2=0,5м), при

Для сечения 3-3 (x3=1,9м), при ,

Принимаем

7 .Расчет арматуры в уголковой подпорной стенке

7.1 Исходные данные для проектирования фундаментной и вертикальной плит

Полная ширина - 2,4 м;

Лицевая консоль - 0,5 м;

Толщина вертикальной плиты у основания - 0,24 м;

Толщина вертикальной плиты по верху - 0,2 м;

Толщина фундаментной плиты у основания тыловой стороны - 0,28 м;

Толщина фундаментной плиты у основания лицевой стороны - 0,24 м;

Защитный слой бетона - 4 см.

В качестве рабочей арматуры принимаем стержневую арматуру класса А-III, для закладных деталей АI, применяем тяжелый бетон, класса B20.

Характеристики бетона B20: ; ; ; ;.

Коэффициент условия работы бетона

Характеристики арматуры А-III: ;;

В сечении вертикальной плиты действует момент ;

В сечении лицевой консоли действует момент ;

В сечении тыловой консоли действует момент

7.2 Подбор продольной арматуры для вертикальной плиты

Исходные данные: ширина сечения =1м;

рабочая высота сечения (защитный слой 40мм)

 ,

для прямоугольного сечения з = 1 - 0,5·о = 0,875и о= 0,49

,

проверяем условие ; 0,49 < 0,586 - условие выполнено.

Определяем требуемую площадь:

.

Принимаем продольную арматуру для вертикальной плиты А - III 10Ш14мм., .

7.3 Подбор продольной арматуры для фундаментной плиты

Подбираем продольную арматуру для лицевой консоли:

Исходные данные: ширина сечения =1м;

рабочая высота сечения (защитный слой 70мм)

,

для прямоугольного сечения з = 1 - 0,5·о = 0,97 и о= 0,06



,

проверяем условие ; 0,06 < 0,586- условие выполнено.

Определяем требуемую площадь:

.

Принимаем продольную арматуру для лицевой консоли А - III 4Ш10мм, .

Подбираем продольную арматуру для тыловой консоли:

Исходные данные: ширина сечения =1м;

рабочая высота сечения (защитный слой 40мм)

для прямоугольного сечения з = 1 - 0,5·о = 0,99 и о= 0,02

проверяем условие ; 0,02 < 0,586- условие выполнено.

Определяем требуемую площадь:

.

Принимаем продольную арматуру для тыловой консоли А - III 7Ш12мм., .

Список использованной литературы

1. Справочное пособие к СНиП 2.09.03-85 «Проектирование подпорных стен и стен подвалов»

2. ГОСТ 26815 86* «Конструкции железобетонных подпорных стен. Технические условия».

3.СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» 2.03.01-84*

Размещено на Allbest.ru

...