Расчет основания по деформациям

Расчет сопротивления грунта основания R определяем по формуле (39)

где g_cI = 1,2; g_c2 = 1,1 (по табл. 6); k = 1; M_g = 0,39; M_q = 2,57; M_c = 5,15 (по табл. 7 при g_II = 17°); d = 1,8 м.

Коэффициент горизонтального давления грунта l = 0,31 определяем по табл. 3 прил. 2 (при d = j_II^' = 32°; e = 28°).

Интенсивность нормативного давления грунта на стену (при y = 5,7 м):

P_g = [g_II^'g_fhl - c_II^'(k₁ + k₂)]y/h = [20,9×1×5,7×0,31 - 0]5,7/5,7 = 36,93 кПа;

P_q = qg_f l/(1 + 2tgq_oy_a/b_o) = 27,44×1×0,31/(1 + 2tg30°×1,35/3,3) = 5,78 кПа;

F_{sa, g} = 36,93×5,7/2 = 105,25 кН;

F_{sa, q} = 5,78×44,35 = 25,14 кН;

F_sa = F_{sa, g} + F_{sa, q} = 105,25 + 25,14 = 130,39 кН;

h* = [105,25×5,7/3 +25,14(5,7 - 1,35 - 4,35/2)]/130,39 = 1,95 м;

M₀ = 130,39[1,95 - tg(28° + 30°) (3,6 / 2 - 1,95 tg 28°)] + 20,9 × 1(3,6 - 0,6)× ×[5,7(3,6 - 4×0,6) + 6×0,6×1,2]/12 = 153,36 кН×м;

F_u = F_satg(e + j_I^') + g_I^'g_f[h(b - t)/2 + td] + b_sd₁g_I(s) = 130,39tg(28° + 30°) 20,9×1[5,7(3,6 - 0,6)/2 + 0,6×1,2] + 4,2×0,6×21 = 455.32 кН;

e = 153,36/455,32 = 0,34 м;

= F_u(1 + 6e/b_(s)) = 455,32(1 ± 6×0,34/4,2)/4,2;

p_max = 161,07 кПа;

p_min = 55,75 кПа;

p_max = 161,07 кПа < 1,2R = 1,2×325,36 = 390,4 кПа.

Расчет основания по деформациям удовлетворен.

Определение усилий в элементах стены

Усилия в вертикальном элементе (рис. 14) определяем по формулам п. 6.17.

Рис. 14. Схема загружения подпорной стены при расчете на прочность

а) - эпюра изгибающих моментов; б) - эпюра поперечных сил

Сечение 1 - 1 (при y = h = 5,7 м)

где y = y_a + y_b;

M_{1 - 1} = P_gy³/6h +P_q(y - y_a)²/2 = 45,21×5,7³/6×5,7 +6,15(5,7 - 1,35)²/2 = 303 кН×м;

Q_{1 - 1} = P_gy²/2h + P_q(y - y_a) = 45,21×5,7²/2×5,7 + 6,15(5,7 - 1,35) = 155,6 кН.

Сечение 2 - 2 (при x₂ = 0,6)

e = 0,38 м < b/6 = 3,6/6 = 0,6 м;

P_ug^" = g_I^'g_fd = 20,9×1,2×1,2 = 30,1 кН;

p_max = F_u(1 + 6e/b)/b = 481,56(1 + 6×0,38/3,6)/3,6 = 218,49 кПа;

p_min = F_u(1 - 6e/b)/b = 481,56(1 - 6×0,38/3,6)/3,6 = 49,05 кПа;

M_{2 - 2} = P_ug^"x₂³/2 + p_maxx₂³(p_min/p_max + 3b/x₂ - 1)/6b = 30,1×0,6²/2 - 218,49×0,6³× ×(49,05/218,49 + 3×3,6/0,6 - 1)6×3,6 = -32.21 кН×м;

Q_{2 - 2} = P_ug^"x₂ - p_maxx₂³(p_min/p_max + 2b/x₂ - 1)/2b = 30,1×0,6 - 218,49×0,6²× ×(49,05/218,49 + 2×3,6/0,6 - 1)/2×3,6 = -104,56 кН.

Сечение 3 - 3 (при x3 = 3 м)

e = 0,38 м < b/6 = 0,6 м;

x₃ > x + x_b; (x = 0);

P_ug = P_gtg(e +j_I^')/tge = 45,21tg(28° +30°)/tg28° = 136,07 кН;

P_uq = P_qtg(e + j_I^')/tge = 6,15tg(28° + 30°)/tg28° = 18,51 кН;

P_ug^' = g_I^'g_fh = 20,9×1,2×5,7 = 142,96 кН;

x_b = y_btge = 4,38tg28° = 2,33 м;

M_{3 - 3} = p_minx₃³(p_max/p_min + 3b/x₃ - 1)/6b - P_ugx₃²/2 - P_uqx_b(x₃ - x - x_b/2) - x₃³× ×(P_ug^' - P_ug)/6(b - t) = 49,05×3³(218,49/49,05 + 3×3,6/3 - 1)/6×3,6 - 136,07×3²/2- -18,51×2,33(3 - 0 - 2,33/2) - 3³(142,96 - 136,07)/6(3,6 - 0,6) = -269,28 кН×м;

Q_{3 - 3} = p_minx₃²(p_max/p_min + 2b/x₃ - 1)/2b - P_ugx₃ - P_uqx_b - x₃²(P_ug^' - P_ug)/2(b - t) = =49,05×3²(218,49/49,05 + 2×3,6/3 - 1)/2×3,6 - 136,07×3 - 18,51×2,33 - 3²× ×(142,96 - 136,07)/2(3,6 - 0,6) = -104,56 кН.

Максимальные расчетные усилия для проверки прочности сечения элементов стены:

а) вертикального элемента (при y = 5,15 м):

M_{1 -1} = 45,21×5,15³/6×5,7 + 6,15(5,15 - 1,35)²/2 = 224,96 кН×м;

Q_{1 - 1} = 45,21×5,15²/2×5,7 + 6,15(5,15 - 1,35) = 128,55 кН.

б) фундаментной плиты (при x₃ = 2,55 м):

M_{3 - 3} = 49,05×2,55³(218,49 / 49,05 + 3×3,6/2,55 - 1)/6×3,6 - 136,07×2,55²/2 - -18,51×2,33(2,55 - 0 - 2,33/2) - 2,55³(142,96 - 136,07)/6(3,6 - 0,6) = -218,95 кН×м;

Q_{3 - 3} = 49,05×2,55² (218,49/49,05 + 2×3,6/2,55 - 1) /2×3,6 - 136,07×2,55 - -18,51×2,33 - 2,55²(142,96 - 136,07)/2(3,6 - 0,6) = -119,63 кН.