- •Исходные данные и расчётная схема
- •Статический расчёт больверка
- •2.1. Назначаем ориентировочную глубину забивки шпунтовых свай:
- •Построение эпюры активного давления на шпунтовую стенку
- •Построение эпюры пассивного давления грунта
- •2.5.3 Определение значения максимального изгибающего момента
- •Подбор шпунтовых свай и определение диаметра анкерной тяги
- •Проверка общей устойчивости подпорной стенки
- •Следовательно, конструкция устойчива.
- •Приложение
Санкт-Петербургский государственный политехнический университет
Инженерно-строительный факультет
Кафедра строительных конструкций и материалов
Отделение строительства объектов туризма и спорта
Расчётно-графическая работа №1
Дисциплина: «Инженерные сооружения водного туризма»
«Статический расчет подпорной стенки, проверка общей устойчивости, выбор шпунтовых свай и определение диаметра анкерных тяг»
Выполнил студент гр. 5018/2 Антонов А.М.
«____»___________ 2011г.
Принял: Пирожок П.П.
«_____»______________ 2011 г.
Санкт-Петербург
2011
Оглавление стр.
1.Исходные данные и расчётная схема 3
2.Статический расчёт больверка 4
2.1. Назначаем ориентировочную глубину забивки шпунтовых свай: 4
2.2.Построение эпюры активного давления на шпунтовую стенку 4
2.3.Построение эпюры пассивного давления грунта 6
2.4.Построение результирующей эпюры давления грунта на стенку 7
2.5. Определение усилия в анкерной тяге 8
2.5.1 Построение силового многоугольника 8
2.5.2 Построение веревочного многоугольника 8
2.5.3 Определение значения максимального изгибающего момента 8
3.Подбор шпунтовых свай и определение диаметра анкерной тяги 9
4.Проверка общей устойчивости подпорной стенки 11
Следовательно, конструкция устойчива. 15
ПРИЛОЖЕНИЕ 17
-
Исходные данные и расчётная схема
Рис.1 Расчетная схема подпорной стенки.
Таблица 1
Исходные данные
№ вар. |
Характеристики грунтов |
Н, м |
h, м |
Координаты полос загружения в долях от «В» |
q*, кПа |
||||||||||||||||
Засыпка |
Основание |
||||||||||||||||||||
ρ1, т/м³ |
φ1, град |
φ 2, град |
φ 3, град |
с3, кПа |
|
|
x1 |
x2 |
x1* |
x2* |
|
||||||||||
26 |
1,71 |
31 |
29 |
18 |
23 |
13,1 |
3,4 |
0,33 |
0,43 |
0,7 |
0,9 |
180 |
Схема стального одноанкерного больверка и расчётной нагрузки приведена на рис. 1 Приложения (числовое значение расчётной нагрузки q0 в реальных условиях определяют назначением и конкретными условиями эксплуатации подпорной стенки. В рамках учебного задания: q0=40 кПа)
-
Статический расчёт больверка
Расчет выполняется графоаналитическим методом.
2.1. Назначаем ориентировочную глубину забивки шпунтовых свай:
t=(0,7….0,8)Н=(9,17….10,48) м
Принимаем t= 9,9 м
-
Построение эпюры активного давления на шпунтовую стенку
Интенсивность давления грунта в характерных точках (поверхность и границы грунтов, низ шпунтовой стенки) вычисляем по формуле:
ea=[qo+Σ(ρi∙g∙hi)]∙λoi (1)
где qo=40 кПа – расчетная равномерная нагрузка на поверхность грунта засыпки;
ρi – плотность i-ого слоя грунта за шпунтовой стенкой, т/м3;
g=9,81 м/с – ускорение свободного падения;
hi – мощность i-ого слоя грунта за шпунтовой стенкой, м;
λoi – коэффициент бокового давления грунта (распора);
λoi =tg2(45°-φi/2) (2)
φi – угол внутреннего трения i-ого слоя грунта, град
Коэффициенты бокового давления грунтов:
λo1 =tg2(45°-31°/2)=0,320
λo1 =tg2(45°-29°/2)=0,347
λo1 =tg2(45°-18°/2)=0,528
Вычисления абсцисс эпюры активного давления грунта на шпунтовую стенку сводим в табличную форму.
Таблица 2. Вычисление абсцисс эпюры активного давления грунта
№ п/п |
Отметка характерной точки, м |
qo кПа |
ρi т/м3 |
h м |
ρi∙g∙hiкПа |
Σ(ρi∙g∙hi)кПа |
qo+Σ(ρi∙g∙hi)кПа |
φi, град |
λoi |
eai кПа |
1 |
0 |
40 |
1,71 |
0 |
0 |
0 |
40 |
31 |
0,320 |
12,80 |
2 |
4,4 |
40 |
1,71 |
4,4 |
73,81 |
73,81 |
113,81 |
31 |
0,320 |
36,42 |
3 |
4,4 |
40 |
1,00 |
0 |
0 |
29 |
0,347 |
39,49 |
||
4 |
13,1 |
40 |
1,00 |
8,7 |
85,35 |
159,16 |
199,16 |
29 |
0,347 |
69,11 |
5 |
13,1 |
40 |
1,00 |
0 |
0 |
18 |
0,528 |
105,16 |
||
6 |
23 |
40 |
1,00 |
9,9 |
97,12 |
256,28 |
296,28 |
18 |
0,528 |
156,44 |
Третий слой обладает сцеплением с=23 кПа, в пределах этого слоя грунта активное давление уменьшается на величину еа сц:
еа сц=2∙c∙tg(45°-φ3/2) (3)
еа сц=2∙23∙tg(45°-18°/2)=33,42 кПа
Таким образом, значения активного давления eai для 5 и 6 строки:
5) eai - еа сц =105,16 – 33,42 =71,74 кПа
6) eai - еа сц =156,44 – 33,42 =123,02 кПа
Эпюра активного давления грунта представлена на Рис. 2 Приложения справа от оси стенки.