Материал: За бабки2

Сдвигающая сила

Удерживающая сила

Здесь коэффициент трения кладки по грунту.

т. е. условие устойчивости стены против сдвига НЕ выполняется.

Проверка условия ограничения крена подпорной стенки

Должно выполняться условие:

• Фактический крен фундамента подпорной стенки не должен превышать предельно допустимое значение.

Используя ранее вычисленные значения

Определим фактический крен фундамента подпорной стенки:

,

где µ - значение коэффициента Пуассона несущего слоя основания (µ = 0,40 для супеси);

E₀ – модуль общей деформации несущего слоя основания;

MI – суммарный расчётный момент всех сил относительно центра тяжести

подошвы фундамента, кНм;

k_с – коэффициент, принимаемый в зависимости соотношения сторон фундамента, для подпорной стенки k_с = 0,07.

Определим также предельный крен фундамента подпорной стенки:

- условие не выполнено, подпорная стенка получит крен больше предельного значения, что недопустимо

Пример программного расчета основания подпорной стенки по двум предельным состояниям с использованием сайта www.BuildCalc.Ru.

Выполним программный расчет основания подпорной стены, используя расчетную программу «Определение размеров и осадки существующего или нового фундамента с учётом нагрузок по его обрезу» http://www.buildcalc.ru/Calculations/Brwl/Default.aspx. Данный расчет послужит также проверкой ранее выполненных вычислений.

Рисунок 1. Фрагмент копии экрана ввода данных по учётной информации варианта расчёта с предельной осадкой.

Для подпорной стены допускается использовать предельную осадку в 10 см.

Рисунок 2. Фрагмент копии экрана ввода данных по грунтовым условиям.

Рисунок 3. Фрагмент копии экрана ввода данных по дополнительной информации по УГВ, жёсткости сооружения и величине удельного веса минеральных частиц грунта.

Подпорную стенку рассматриваем как ленточный фундамент под наружную стену здания без подвала

Рисунок 4. Фрагмент копии экрана ввода данных по основным параметрам фундамента подпорной стенки.

Сбор нормативных нагрузок осуществляется до уровня обреза фундамента. Используя данные таблицы 1 (п. 5), определим расчетную вертикальную нагрузку, действующую на обрез фундамента подпорной стенки.

Тогда, сумма моментов расчётных сил, за исключением веса фундамента, составит:

подставив расчетные данные, Рисунок 5. Фрагмент копии экрана ввода данных по расчётным нагрузкам в уровне обреза фундамента.

Сообщение, что «нагрузка к фундаменту приложена со слишком большим эксцентриситетом» свидетельствует о том, что основание перегружено, т.е. по задней грани подошвы фундамента действуют растягивающие напряжения, что не допустимо.

Таким образом, выполненный программный расчет (BWRL) подтверждает полученное ранее аналитическое решение в пункте 5. Подпорная стенка с принятыми параметрами не является устойчивой конструкцией. Необходимо изменение в проектном решении.

Выводы о применимости заданной конструкции стены и рекомендации по ее изменению.

Выполненные проверки показали, что приведенная в задании подпорная стена не удовлетворяет нормативным требованиям. Стену следует перепроектировать.

Обоснование необходимых изменений должно вытекать из анализа факторов, обуславливающих 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, крена стены и, в конечном счете – ее опрокидывание.

Анализируя структуру составляющих момента по первой таблице, замечаем, что основной вклад в него дает активное давление ; оно же определяет невыполнение проверок на сдвиг, а также недопустимый эксцентриситет равнодействующей.

Следовательно, нужно уменьшить активное давление . Требуемый порядок снижения при прежних размерах стены оценивается по предельно допустимому моменту их условия р_min = – ≥ 0, то есть при :

При плече 3,64 м получаем, что активное давление должно быть понижено до значения то есть в 2 раза.

От чего зависит коэффициент , и какие из влияющих факторов являются управляемыми?

Это три фактора – углы φ, δ, ε. рассмотрим возможность их изменения.

1. Угол внутреннего трения засыпки φ не нужно никак изменять, так как оно удовлетворяет рекомендуемым нормативным требованиям. По заданию (песок мелкий). Рекомендации: известно, что с увеличением крупности песка угол внутреннего трения увеличивается. При выборе значений φ для уменьшения активного давления засыпки рекомендуется принимать для пылеватых ; для мелких ; для песков средней крупности ; для крупных и гравелистых . В данном случае при засыпке песком мелким угол внутреннего трения φ можно увеличить на

2. Угол трения грунта засыпки о стену. В данной работе , то есть трение почти отсутствует. В то же время с ростом δ активное давление уменьшается. Практически для обычных массивных стен можно принять ; . При специальной обработке поверхности задней грани можно принять предельно значение δ=φ.

3. Угол наклона задней грани ε существенно влияет на активное давление, причем наклон в сторону засыпки (ε<0) снижает его.

Проще всего требуемое значение ε определить графически, уже освоенным построением Понселе. Например, здесь при значениях ; и получаем площадь треугольника Ребхана 27,6 м² и соответственно активное давление 460,51 кН, что практически совпадает с требуемым(460,62 кН, разница в 0,23%). Легко проверить, что принятые параметры засыпки и стены (почти не увеличившие ее вес) обеспечивают выполнение всех нормативных требований. Также очевидно, что добиться этого увеличением размеров подошвы фундамента стены не представляется возможным.