Расчет основания по деформациям

Расчетное сопротивление грунта основания R определяем по формуле (39):

где g_с1 = 1,3; g_с2 = 1б1 (по табл. 6); k = 1,1; М_g = 0,78; М_q = 4,11; М_с = 6,67 (по табл. 7 при j_II = 25°); d = 1,2 м.

Интенсивность нормативного давления l = 0,33 (при e = 21°; d = j¢_II = 29° по табл. 3 прил. 2).

Р_g = (17×1×4,2-0)0,33×4,2/4,2 = 23,56 кПа;

Р_q = 5×1×0,33 = 1,65 кПа;

F_sa,g = 23,56×4,2/2 = 49,48 кН;

F_sa,q = 1,65×4,2 = 6,93 кН;

F_sa = F_sa,g + F_sa,q = 49,48 + 6,93 = 56,41 кН.

Расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены определяем по формуле (33)

h* = [F_sa,gh/3 + F_sa,q(h - y_a - y_b/2)]/F_sa = [49,48×4,2/3 +

+ 6,93(4,2 - 0 - 4,2/2)]56,41 = 1,49 м.

Изгибающий момент от собственного веса стены и грунта на обрезах относительно центра тяжести подошвы:

SМ_i = 24,3 кН×м.

По формуле (31):

М₀ = F_sa[h* - tg(e + d)(b/2 - h*tge)] + SМ_i = 56,41[1,49 -

- tg (21° + 29°)(2,4/2 - 1,49 tg21°)] + 24,3 = 66,13 кН×м;

F_v = 56,41 tg(21° + 29°) + 85,3 + 0 =152,53 кН,

где е = М₀/F_v = 66,13/152,53 = 0,43 м > b/6 = 2,4/6 = 0,4 м.

р_max = 2F_v/3c₀ = 2×152,53/3×0,77 = 132,06 кПа;

с₀ = 0,5b - e = 0,5×2,4 - 0,43 = 0,77 м.

Определяем усилия в сечении стены I-I (при у = 3м) по формулам (40):

N_i = SF_vi = (0,5×1,2 + 1×1,8)20×1,1 + 1,2×0,5×18×1,15 + 5×1,2×0,5 =

= 68,22 кН;

Q_i = SF_sa,i = 2,28×3 + 33,04×3²/4,2×2 = 42,24 кН;

М_i = SF_vix_i + SF_sa,iy_i = 1,52 + 45,66 = 47,18 кН×м,

где SF_vix_i = 0,5×1,2×20×1,1×0,25 - 0,5×1,2×0,5×18×1,15×0,5/3 - 5×0,5х

х1,2×0,25 = 1,52 кН×м; SF_sa,iy_i = 2,28×3×3/2 + 33,04×3²×1/4,2×2 = 45,66 кН×м.

Пример. 2. Расчет уголковой подпорной стены

Дано. Уголковая подпорная стена консольного типа с высотой подпора грунта у = 4,5 м, глубина заложения подошвы фундамента d = 1,5 м. Нагрузка на призме обрушения равномерно распределенная интенсивностью q = 25 кПа. Геометрические размеры стены приведены на рис. 2. Грунт основания и засыпки (пески мелкие) со следующими характеристиками: g_n = 17 кН/м³, j_n = 32°, c_n = 0. Модуль деформации грунта основания Е = 2×10⁴ кПа.

Требуется проверить габаритные размеры принятой конструкции, определить изгибающие моменты и поперечные силы в элементах стены.

Расчетные характеристики грунта основания:

g_I = 1,05×17 = 18 кН/м³; g_II = 17 кН/м³;

j_I = 32°/1,1 = 29°; j_II = 32°;

с_I = 0 ; с_II = 0.

Расчетные характеристики грунта засыпки:

g¢_I = 0,95×18 = 17 кН/м³; g¢_II = 0,95×17 = 16 кН/м³;

j¢_I = 0,9×29° = 26°; j¢_II = 0,9×32° = 29°;

с¢_I = 0; с_II = 0.

Определяем интенсивность давления грунта на конструкцию стены.

Условный угол плоскости обрушения

tg e = 3,3/6 = 0,55; e = 28°48°¢» 29°;

По табл. 3 прил. 2 при d = j¢_I = 26° l = 0,39.

Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса на глубине у = h = 6 м определяем по формуле (1):

Р_g = [g¢_Ig_fhl - c¢_I(k₁ + k₂)] y/h = [17×1,15×6×0,39 - 0] 6/6 = 45,75 кПа.

Интенсивность горизонтального давления грунта от равномерно распределенной нагрузки определяем по формуле (3):

Р_q = qg_fl = 25×1,2×0,39 = 11,7 кПа..

Рис. 2. К расчету уголковой подпорной стены