пористость



коэффициент пористости



Коэффициент пористости , следовательно песок средней плотности. Условное расчетное сопротивление песка крупного средней плотности R₀ = 350 кПа.

Определяем расчетное сопротивление грунта под подошвой фундамента стены:

,

где

.

Второе слагаемое принимаем равным 0, так как d=3,0 м.

3. 
   Определение активного и пассивного давления на подпорную стену
   

Заменим равномерно распределенную нагрузку q= 20 кПа слоем грунта приведенной высоты:



Рассчитаем коэффициент активного давления:





Найдем ординаты эпюры интенсивности активного давления:

на уровне верха стены

е_а1 = γ_зас h_пр ξ_a = 18 ∙ 1,1 ∙ 0,251 = 4,97 кН/м²;

на уровне подошвы

е_а2 = γ_зас ∙ (h_пр + Н) ∙ ξ_a = 18∙(1,1 + 10) ∙ 0,251 = 50,15 кН/м².

Тогда активное давление



Горизонтальная и вертикальная составляющие интенсивности активного давления следующие:

е_аг1= е_а1 ^. cos (ε+δ) = 4,97 ^. cos (4 + 9)° = 4,84 кН/ м²:

е_аг2= е_а2 ^. cos (ε+δ) = 50,15 ^. cos (4 + 9)° = 48,86 кН/ м²;

е_ав1= е_а1 ^. sin (ε+δ) =4,97 ^. sin (4 + 9)° = 1,12кН/ м²;

е_ав2= е_а2 ^. sin (ε+δ) = 50,15 ^. sin (4 + 9)° = 11,28 кН/ м².

Соответственно горизонтальная и вертикальные составляющие активного давления:

---

Интенсивность пассивного давления на отметке подошвы фундамента

е_п= γ_зас ^. d ^. tg² (45 +φ/2)° = 18 ^. 3 ^. tg² (45 + 36/2)°= 208 кН/ м².

Пассивное давление, действующее на переднюю грань стены:



С учетом соображений, высказанных в разделе 3, снижаем величину отпора

Е_п = 0,33 ^. 312= 102,96 кН/м.

Эпюры интенсивности активного и пассивного давления приведены далее на рисунке 1.

Равнодействующая активного давления будет приложена к задней поверхности стены в точке, отстоящей по вертикали от подошвы на расстоянии:

4. 
   Определение активного давления графическим способом (построение Ж.В. Понселе)
   

Построение Ж.В. Понселе выполняем с целью проверки правильности нахождения активного давления аналитическим способом.

В результате построения (Рис. 2) получен треугольник площадью



Активное давление, действующее на стену высотой Н + h_пp,



Для определения доли давления, приходящегося на стену высотой Н, находим ординаты эпюр интенсивности активного давления, найденного графически, на уровне подошвы фундамента и верха подпорной стены:





Тогда активное давление, найденное графически,


Расхождение с давлением, найденным аналитически, составляет



Что допустимо

5. 
   Определение напряжений, действующих на подошве фундамента
   

Рассчитываем напряжения, действующие по подошве фундамента, по формулам (4.1) - (4.3). Расчеты представляем в табличной форме (табл. 1).

---

- высота приложения равнодействующей активного давления от подошвы фундамента
Таблица 1

Нормативная сила, кН	Расчетная сила, кН	Плечо, м	Момент, кНм
		0,65	-383,797
		0,03	12,819
		3,63	1173,395
		2,52	-188,062
		1	-102,960

В табл. 1 γ_f = 1,1 – коэффициент надежности по нагрузке к весу стены;

γ_f = 1,2 – то же, к активному давлению грунта.

Моменты вычисляем относительно осей, проходящих через центр тяжести подошвы фундамента (точка О на рис. 5.3). Равнодействующие активного и пассивного Е_пдавления прикладываем к стене на уровне центра тяжести эпюр интенсивности давления. Вес стены и фундамента – в центре тяжести соответствующего элемента.
Плечи сил допускается брать в масштабе по чертежу или находить аналитически.

Сумма расчетных вертикальных сил



Сумма моментов расчетных сил



Площадь и момент сопротивления подошвы фундамента стены по формулам (4.4) и (4.5):

---

Тогда





,

Эпюра напряжений по подошве фундамента представлены на Рис.3.

Сопоставим найденные напряжения с расчетным сопротивлением:






Все условия выполняются

6. Проверка положения равнодействующей

Расчет М_II и N_II и ведется по формуле при коэффициентах надежности по нагрузке γ_f =1с использованием данных по табл. 1.

Эксцентриситет









Условие не выполняется.

7. 
   Расчёт устойчивости стены против опрокидывания и сдвига по подошве фундамента
   

Расчет устойчивости против опрокидывания выполняем в соответствии с формулой (4.7). Удерживающие и опрокидывающие моменты вычисляем в табличной форме (табл. 2).

В табл. 2 моменты вычислены относительно передней грани фундамента стены (точка О₁ на рис. 3), γ_f = 0,9 – коэффициент надежности по нагрузке к весу стены.



т.е. условие выполняется.

Расчет устойчивости стены против сдвига по подошве фундамента выполняется в соответствии с формулой (4.8) с использованием данных таблиц 1 и 2.

Таблица 2

Нормативная сила, кН	Расчетная сила, кН	Плечо, м	Момент, кНм
			удерживающих сил Мz1	опрокидывающих сил Мu1
= 536,78		3,4	1642,54
Gф= 388,45		2,72	950,92
		3,63	-	1173,39
		5,27	-	-393,28
		0,66	67,95
			2661,41	780,10

---

Сдвигающая сила



Удерживающая сила



Здесь Ψ = 0,4 – коэффициент трения кладки по грунту (табл. Б8):

0,82 т.е. условие выполняется.

7. Выводы о применимости заданной конструкции стены и рекомендации по её изменению

Выполненные проверки показали, что приведенная в задании подпорная стена не отвечает большинству требований, предъявляемых строительными правилами. Стену необходимо перепроектировать.

Обоснование необходимых изменений должно вытекать из анализа факторов, обусловливающих невыполнение проверок. В рассмотренном примере все они фактически связаны с видом эпюры напряжений по подошве фундамента, а именно с большими растягивающими напряжениями под задним ребром подошвы. Это определяет возможность отрыва части подошвы от грунта основания с ростом напряжений под ребром передней грани, крен стены и в конечном счете – ее опрокидывание.

Анализируя структуру составляющих момента М1 по табл. 1, замечаем, что основной вклад в него дает активное давление Е_а; оно же определяет невыполнение проверок на опрокидывание и сдвиг, а также недопустимый эксцентриситет равнодействующей.

Следовательно, нужно уменьшить активное давление. Требуемый порядок снижения при прежних размерах стены оценивается по предельно допустимому моменту из условия , то есть при р_min = 0:
M₁ = N₁ ∙ =

При плече 2,85 м получаем, что активное давление должно быть понижено до значения Е_а = = 128,75 кН, то есть в 2,8 раза. Теперь обращаемся к формулам:


^{Коэффициент зависит от трех факторов} ξа: углы φ, δ, ε. Возможность их изменения.

1. Угол внутреннего трения засыпки; по заданию в примере φ = 30º (мелкий песок). Известно, что с увеличением крупности песка угол внутреннего трения увеличивается. При выборе значений φ для уменьшения активного давления засыпки рекомендуется принимать для пылеватых песков φ = 30…34º ; для мелких φ = 32…36º ; для песков средней крупности φ = 35…38º; для крупных и гравелистых φ = 38…40º. Для рассматриваемого примера при засыпке гравелистым песком можно принять φ = 40º.

---

Смотрите также файлы

• Формирование общей культуры в области безопасности жизнедеятельности.docx

• 10 Изложите требования к качеству простокваши обыкновенной. Составьте схему технологических процессов его изготовления термостатным способом.docx

• Урока 30. 03. 2023 Класс 9 Учитель Наумова Елизавета Николаевна Тема урока Определение арифметической прогрессии. Формула nго члена арифметической прогрессии. Цели урока.docx

• Задание 1 Составьте схему нормативных правовых актов, регулирующих муниципальные отношения по степени их возрастания.docx

• Формирование.docx