Расчет анкерной тяги

Анкерная тяга работает на растяжение.

1. Определяют растягивающее усилие, приходящееся на одну тягу:

R_a¹=m_в* m_а* (R_a+E_ш)*l_a (кН) (10)

R_a¹ – усилие в одной анкерной тяге;

E_ш – швартовная нагрузка, приходящаяся на 1 метр причала

R_a – усилие в тяге на 1 м причала, определяется по силовому многоугольнику;

l_a – шаг анкерных тяг вдоль причала при одноболтовом соединении равен 4В, где В – ширина шпунтовой сваи

m_в – коэффициент, учитывающий волновое давление, равный 0.85

m_a – коэффициент, учитывающий перераспределение давления на лицевую стенку, а также неравномерность натяжения анкерных тяг, m_a=1.3 для тяг с предварительным натяжением, m_a=1.5 – без предварительного натяжения

2. Определяют необходимый диаметр тяги из условия прочности

d_a = 1.13 γ_n* γ_f* γ_lc* γ_caR¹_а)/R_y γ_c cosα, (м переводим в мм) (11)

где α – угол наклона анкерной тяги к горизонту, α=0, cosα=1

γ_n =1.15 – коэффициент надежности по назначению для глубины причала до 20 м

γ_f =1.25 – коэффициент надежности по нагрузке

γ_lc =1.0 – коэффициент сочетания нагрузок

γ_ca =0.95 - дополнительный коэффициент условия работы.

γ_c = 1 – коэффициент условия работы

3. Полученный по формуле (11) диаметр, округляют до ближайшего унифицированного размера (40,45,50,55,60,70,80,90,100 мм)

Расчет балки распределительного пояса

Балки распределительного пояса работают по схеме неразрезных многопролетных, у которых опорами являються точки крепления акерных тяг, а сосредоточенные нагрузки приложены в местах крепления балок к шпунтовой стенке болтами (приложение 5).

1. Определяют нормативный изгибающий момент в балке

М=0.08m_a* R_a* l_a² (кНм) (12)

m_a = 1.25

2. Определяют расчетный изгибающий момент в балке

М_І=γ_n* γ_f* γ_lc* γ_cа* M (кНм) (13)

γ_n* γ_f* γ_lc* γ_cа* - то же, что и в формуле (11)

3. Определяют требуемый момент сопротивления сечения балки

W=M_І/R_y* γ_c (м³ переводим в см3) (14)

R_y* γ_c – то же, что и в формуле (9)

4. По сортаменту (4) подбирают два швелера, у которых суммарный момент сопротивления больше требуемого.

Расчет болтов крепления балок распредпояса

Болты крепления балок распредпояса работают на растяжение.

1. Определяют нормативное усилие в болте

P=0.5*m_a*R_a*l_a (кН) (15)

m_a = 1.25

2. Определяют расчетное усилие в болте

P_І=γ_n* γ_f* γ_lc* γ_cа* P (кН) (16)

γ_n* γ_f* γ_lc* γ_cа – тоже, что и в формуле (11)

3. Определяют необходимый диаметр болта

d_a=1.13√(P_І/R_y) (мм) (16)

R_y – то же, что и в формуле (9).

Расчет анкерной стенки

При расчете анкерной стенки, так же как и лицевой, решают две основные задачи:

1. Определение полной длины стенки

2. Подбор марки шпунта

Расчет анкерной стенки выполняется аналогично расчету лицевой стенки графоаналитическим способом. Расчет выполняется для случая максимальной нагрузки на анкерную стенку, т.е. когда она расположена на границе зоны В и Г и в зоне В отсутствует нагрузка от складируемых грузов.

Порядок расчета

1. Вычерчивают расчетную схему в масштабе 1:100. Изначально принимают длину стенки от отметки +2 м до отметки -6 м

2. Определяют активное и пассивное давление грунта, причем для активного давления коэффициенты остаються такие же как и в расчете лицевой стенки, а для пассивного - нужно брать из таблицы 2 (приложение ) для =0.333; в активном давлении следует учитывать нагрузку q₃, а в пассивном нагрузка q отсутствует.

3. Строят эпюры активного, пасивного давления и суммарную епюру аналогично лицевой стенке

4. Определяют равнодействующие для участков суммарной эпюры высотой не более 1 метра.

5. Строят силовой многоугольник только для пассивных сил, полюс О откладывают вниз на 7 см.

6. Строять веревочную кривую

7. Для проведения замыкающих лучей (в данном расчете их два) сначала их строять на силовом многоугольнике. Для этого от точки 0 откладывают в масштабе силового многоугольника анкерной стенки значение R_а (кН) из лицевой стенки, полученную точку соединяют с полюсом О – так получается луч I, который параллельно переносится на веревочную кривую и проводится из точки крепления анкера до пересечения с веревочной кривой. Полученная максимальная ордината у_max используется для определения марки шпунта. Затем от точки 0 откладывается значение произведения величин R_аγ_са (кН) и действия повторяются. Полученный луч II также переносят на веревочную кривую. Их пересечение в точке С соответствует расчетной длине анкерной стенки.

8. Определяют дополнительную длину анкерной стенки

∆t= 0.1t₀ (м) (17)

9. Определяют полную длину анкерной стенки и округляют до целого числа

t= t₀ +∆t (м) (18)

10. Определяют максимальный нормативный изгибающий момент в анкерной стенке

M=y_max*η (кНм) (19)

y_max (м) - максимальная ордината, полученная при проведении замыкающего луча І

η (м) - полюсное расстояние силового многоугольника анкерной стенки

11. Определяют максимальный расчетный изгибающий момент в анкерной стенке

M_І= γ_n* γ_f* γ_lc* γ_ca * M (кНм) (20)

γ_n* γ_f* γ_lc* γ_ca – то же , что в формуле (8)

12. Определяют требуемый момент сопротивления сечения шпунта анкерной стенки

W_тр.=М_І/(R_yγ_c) (см³) (21)

R_yγ_c) то же, что и в формуле (9)

13. По сортаменту (приложение 4) подбирают марку шпунта, у которого момент сопротивления сечения на 1 метр шпунтовой стенки больше требуемого момента сопротивления и при этом ширина шпунтовой сваи анкерной стенки должна быть кратна или равна ширине сваи лицевой стенки