4. Расчет стенки графо-аналитическим методом(методом Блюма – Ломейера).
При этом методе расчет выполняется в следующем порядке:
Суммарная
эпюра давления грунта разбивается на
полоски примерно одной высоты (0,5 – 1,0)
м, чем меньше принимается высота полосок,
тем точнее расчет. Вычисляются площади
каждой полоски, которые заменяются
сосредоточенными силами
и т.д. и прикладываются в центре тяжести
полосок с учетом их действия.
Затем строится многоугольник сил, для чего по прямой откладываются в масштабе силы активного давления, а затем, сместив прямую на произвольную величину а, откладываются в противоположном направлении силы пассивного сопротивления.
В
произвольном месте над или под силовым
многоугольником выбирается полюс
на расстоянии
от прямой активных сил. Обычно в масштабе
сил
принимается 100-200 кН или разное примерно
половине основания многоугольника
активных сил. Полюс
соединяется лучами с началом и концом
каждой силы активного давления, затем
смещая его по вертикали в точку (полюс)
на принятую величину
соединяют новые: полюс
с
началом и концом каждой силы пассивного
давления. Затем направление замыкающей
переносится на силовой многоугольник
и находятся величины анкерной реакции
и равнодействующей обратного отпора
;
величина
определяется отрезком силового
многоугольника активных сил, заключенного
между точками пересечения первого луча
и линией, проведенной из полюса
параллельно замыкающей веревочного
многоугольника, а
определяется отрезком силового
многоугольника (пассивные силы),
заключенного между точками пересечения
последнего луча и линией, проведенной
из полюса
параллельно замыкающей веревочного
многоугольника.
Далее приступаем к построению верёвочного многоугольника.
Определение полной глубины погружения шпунта.
Полная глубина шпунта определяется по формуле:
-
глубина, определяемая точкой Вꞌ
пересечение замыкающей с веревочной
линией, считается от проектного дна.
=5,4
м.
-
дополнительная глубина погружения
шпунта на защемление
Определяем максимальный изгибающий момент по формуле:
где:
-
максимальное значение на эпюре изгибающего
момента
= 0,7 см
-
полюсное расстояние, принятое в масштабе
сил в 1см-20кН.
Определяем величину предельного сопротивления на изгиб для определения марки шпунта по формуле:
По величине предельного сопротивления выбираем марку шпунта по сортаменту металлического шпунта. Величине предельного сопротивления соответствует шпунт марки ШК-2.
Расчёт анкерных тяг с шарнирным креплением по прочности на растяжение производится по формуле:
где:
– предельное сопротивление стали на
растяжение – 21 кН/м²
α- угол наклона тяги к горизонтали.
-общее
анкерное усилие, приходящее на один
анкер(кН), находится по формуле:
где: m- коэффициент неравномерности натяжения анкерных тяг, m=1.5
-
расчётная горизонтальная реакция в
месте крепления анкера к стенке на
единицу длины.
= 17,8см*20кН=356кН
-расстояние
между анкерами, согласовываемое с
шириной шпунта.
Расстояние установки анкерной плиты от лицевой поверхности шпунтовой стенки и длину анкерной тяги определяем графически она составляет 15,3 м.
=14,8
м
Проверка устойчивости анкерных плит производится из условия:
Расчет анкерной плиты заключается в определении ее устойчивости. Активного и пассивное давление грунта на плиту определяются при отсутствии нагрузки на территории причала в характерных точках.
Активное давление:
территория:
на глубине заложения плиты:
кН/м2
Пассивное давление:
территория:
на глубине заложения плиты:
кН/м2
Заменяют эпюры распределенного по треугольнику давления сосредоточенными силами Еа и Ер (равны по величине площадям этих треугольников).
Еа=
Еp=
Условие устойчивости не выполняется, необходимо увеличить глубину залегания плиты с 4,5 до 5 метров.