Электромонтаж Ремонт и отделка Укладка напольных покрытий, теплые полы Тепловодоснабжение

Подпорные стены

22.12.2018

Подпорные стены служат для поддержания откосов грунта в насыпях и выемках. Они могут быть массивными, уголковыми, контрфорсными (рис. 9.16). Материал для подпорных стен — естественный камень, бетон, железобетон; в последние годы применяют стены из армированного грунта. Порядок расчета уголковых подпорных стен:

1. Предварительное назначение размеров по аналогии с типовыми решениями или с ранее выполненными проектами.

2. Определение интенсивности активного оаг и пассивного опг давления грунта в характерных точках по высоте, полного давления и его положения по высоте.

3. Определение всех расчетных и нормативных усилий, действующих на стенку, с учетом коэффициентов надежности.

4. Расчет устойчивости на сдвиг.

5. Расчет на опрокидывание.

6. Проверка прочности основания, а также положения равнодействующей сил.

7. Расчет лицевой плиты как изгибаемой железобетонной консоли.

8. Расчет фундаментной плиты.

Интенсивность активного горизонтального давления грунта от собственного веса на глубине у (рис. 9.17)

где у — объемная масса грунта; ф — расчетный угол внутреннего трения; е — безразмерная вспомогательная величина; у — расстояние от верха стены до точки, в которой определяется давление грунта; q — нагрузка на призме обрушения; T — суммарное горизонтальное усилие. При горизонтальной поверхности засыпки и сыпучем грунте (с — 0) допускается определять Л, k1, k2, 00, максимальное давление ру по формулам

Интенсивность горизонтального давления грунта от распределенной нагрузки q на поверхности призмы обрушения

При учете сцепления грунта засыпки (для этого глинистый грунт должен быть уплотнен до у = 16 кН/м3) применяют формулу

Если в процессе эксплуатации не будет изъят грунт засыпки с низовой стороны стены, допускается учитывать разгружающее пассивное давление его с низовой стороны. Устойчивость против сдвига определяют по формуле

где ус — коэффициент условий работы грунта; Fsa, Fsr — соответственно сдвигающая и удерживающая сила; уn — коэффициент надежности по назначению сооружения, определяемый в зависимости от класса сооружения: для первого класса уn = 1,2; для второго уn = 1,15; для третьего уn = 1,1.

Сдвигающая сила представляет собой равнодействующую активного давления грунта от собственного веса и нагрузки на призме обрушения:

Удерживающая сила для нескального грунта включает в себя силы трения, сцепления и пассивное сопротивление грунта

Здесь Fv — сумма проекций всех сил на вертикальную плоскость, Er — пассивное сопротивление грунта

где Gcr = EPi — масса подпорной стены длиной 1 м, рассчитываемая как сумма масс сборных или монолитных элементов стены и грунта внутри этих элементов и на их уступах (см. рис. 9.17);

Для нескального грунта

где b' — приведенная ширина подошвы фундамента, b' = b—2е; е — эксцентриситет равнодействующей всех сил относительно центр тяжести подошвы фундамента стены; N — предельное сопротивление

M0 — сумма моментов всех вертикальных и горизонтальных сил относительно центра тяжести подошвы фундамента;

где h* — плечо равнодействующей сдвигающей силы.

EPili — сумма моментов от собственного веса элементов стены и грунта внутри этих элементов, а также на их уступах с учетом коэффициента yf = 1,2. Расчет основания по деформациям включает в себя определение среднего рm и краевого рmax давлений под подошвой фундамента и сопоставление этих значений с расчетным сопротивлением грунта основания:

Эпюра давлений под подошвой фундамента может быть трапециевидной или треугольной (см. рис. 9.17), при этом эксцентриситет не должен превышать значения е < 0,25b.

Краевые значения определяют

Расчетное сопротивление грунта

где значения уc1, уc2, k, My, Mq, Mc определяют по СП.

Вертикальная арматура в растянутой зоне лицевой плиты, рассчитывается на действие изгибающего момента как для консоли:

Допускается определять As по упрощенной формуле

где M — максимальный момент в нижнем сечении плиты; А — площадь сечения вертикальной арматуры; Rs — расчетное сопротивление арматуры; Rb — призменная прочность бетона (при длительном действии нагрузки умножается на коэффициент условий работы у = 0,9 [17]); oar — горизонтальная составляющая активного давления грунта; обозначения (см. рис. 9.17).

При расчете фундаментной плиты (см. рис. 9.17) определяют прочность двух консольных участков:

где p1, p2, p3, p4 — ординаты суммарной эпюры давления грунта (реактивного отпора, давления массы грунта над фундаментной плитой, и давления стены); M1, M2 — изгибающие моменты в месте прикрепления консольных участков; обозначения (см. рис. 9.17). Подбор арматуры можно производить по Своду правил: вначале находим по табл. 4.3 безразмерные величины aR и eR. Проверяем

Если соблюдается неравенство, то, следовательно, сжатая арматура не требуется. Определяем площадь растянутой арматуры на 1 п.м. по формуле

Наиболее материалосберегающие подпорные стены из «армированного» грунта включают в себя конструкции, в которых гибкие полосы являются грунтовыми анкерами, «армирующими» грунт и удерживающими в проектном положении железобетонные лицевые плиты. Эти стены эффективны при большой высоте подпора грунта — 7,2...24 м. Анкеры должны иметь длину, составляющую обычно около 0,7 высоты стен; поэтому требуются увеличенная площадь планировки грунта под устройство стенок и повышенный объем укладываемого с уплотнением грунта засыпки. Стены с анкерами, «армирующими» грунт, близки по схеме работы к гравитационным (массивным) подпорным стенам. Лицевая поверхность таких стен выполняется из однотипных бетонных или железобетонных панелей. Анкерующими элементами могут быть гибкие полосы. По высоте эти полосы располагаются с шагом, равным высоте плит, в плане расстояние определяется расчетом. Рекомендуется высота лицевых плит 60...120 см, а расстояние в плане между отдельными гибкими анкерами 30...120 см. Плиты могут иметь разнообразную форму, позволяющую получить архитектурно выразительные поверхности, а также иметь рельефный рисунок на поверхности. Форма плит может быть квадратной, шестигранной, крестообразной, треугольной.
Имя:*
E-Mail:
Комментарий: