книги / Проектирование транспортных сооружений

тальное давление грунта, отвременной нагрузки, атакже гидростатиче­ ское давление и давление взвешенного в воде грунта определяют по фромулам (16.1) — (16.5). Тогда для изгибающего момента на едини­ цу длины стены получим следующее выражение при х > Н (рис. 16.16, б):

грунта, принимаемый меньше единицы. Остальные обозначения прежние (см.и 16.6).

Подставляя величину х, определяемую формулой (16.14), в форму­ лу (16.12), найдем наибольший изгибающий момент в стене.

На практике полную высоту шпунтовой подпорной стены опреде­ ляют по формуле

Шпунтовые стены обладают большой деформативностью. и для проверки их эксплуатационных характеристик следует определить смещение верха стены под воздействием нормативных нагрузок, приб­ лиженно считая ее нижний конец на глубине х неподвижным.

421

Аналитический расчет заанкеренной подпорной стены представля- ■егся достаточно сложной задачей. Наиболее просто рассчитать ее гра­ фоаналитическим методом. При этом вводят допущение о том, что на нижнем конце заанкеренной стены равны нулю углы поворота, линей­ ные смещения и изгибающие моменты. Кроме того, полагают, что эпю­ ра пассивного давления грунта принимается по треугольнику (16.11) с внешней стороны и в виде сосредоточенной силы F' с внутренней сто­ роны (см. рис. 16.16, б).

Предварительно подпорную стену делят по высоте на ряд участков, в пределах каждого определяют суммарные горизонтальные силы Pj (рис. 16.16, в) в соответствии с формулами (16.1)—(16.5) и (16.11). За­ тем строят веревочный многоугольник сил (рис. 16.16, г) и, проводя линии параллельно его сторонам, вычерчивают кривую изгибающих моментов (рис. 16.16, д). Замыкающую линию АВ следует провести так, чтобы наибольшая ордината в верхней части эпюры моментов была на 5—10 % больше наибольшей ординаты у2 в нижней части эпюры. В этом случае практически удовлетворяются принятые выше допуще­ нии.

Точка пересечения В эпюры моментов с замыкающей прямой опре­ деляет необходимое заглубление стены х,г

Изгибающие моменты на единицу длины анкерной стенки опреде­ ляются умножением ординат у эпюры моментов на полюсное расстояние т) веревочного многоугольника. Получаемые изгибающие моменты обычно несколько больше наблюдаемых в реальных сооружениях или полученных на основании экспериментов и уточненных расчетов, и по­ этому для подбора сечений стены можно принимать

где т - 0,75 —понижающий коэффициент условий работы.

Усилие в анкерной тяге R на единицу длины стены определяют из веревочного многоугольника, где оно в соответствующем масштабе отсекается двумя лучами: первым и параллельным АВ. Усилие в ан­ керной тяге принимают меньшим, чем полученное графически:

грунта засыпки, производят следующим образом. Из точки В на шпун­ те, в которой изгибающий момент равен нулю под углом (45° — <р„/2), проводят плоскость обрушения ВС до пересечения с поверхностью за­ сыпки (рис. 16.17). Анкерная плита под действием усилия R„ смеща­

керную плиту. При сдвижке анкерной плиты грунт за ней обрушается

422

V

Рис. 16.17. Схема для расчета устойчивости анкерной плиты

по плоскости FL, оказывая на плиту активное давление с учетом нахо­ дящейся на поверхности временной нагрузки. Плита остается непод­ вижной, если соблюдается следующее условие:

Rs+F

m. (16.19)

ipEp

где Rs — расчетное усилие в тяге, определенное от нагрузок с учетом коэф­ фициентов надежности; F — равнодействующая активного давления грунта на анкерную плиту; Ер — равнодействующая пассивного отпора; ф — коэффи­ циент, учитывающий глубину расположения анкерной плиты и ее высоту и из­ меняющийся от 0,7 до 1,0; от == 0,5 — коэффициент условий работы.

Входящие в формулу (16.19) величины F и Е р определяются так:

(16.20)

=‘8а (45°+фп/2),

где yj — коэффициенты надежности по нагрузке для временной нагрузки; y/j — коэффициент надежности по нагрузке для пассивного давления грунта, принимаемый меньше единицы; ха — заглубление анкерной плиты. Осталь­ ные обозначения прежние.

Рис. 16.18. Схема для расчета устой­ чивости подпорной стены на сдвиг по цилиндрической

поверхности

423

Глава 17 НАДЗЕМНЫЕ АВТОСТОЯНКИ И ВЕРТОЛЕТНЫЕ ПЛОЩАДКИ

ВГОРОДАХ

17.1.ВИДЫ МНОГОЭТАЖНЫХ НАДЗЕМНЫХ АВТОСТОЯНОК

ИОСОБЕННОСТИ ИХ КОНСТРУКЦИЙ

Одной из актуальных проблем современного города, связанной со стремительным ростом автомобилизации, является развитие пунктов хранения транспортных средств. По статистическим данным, легковые автомобили индивидуального пользования находятся в пути в среднем 1—2 ч, а 22—23 ч стоят на автостоянках или улицах, загромождая улицы и затрудняя работу городского транспорта. Если учесть тот факт, что автомобили индивидуального пользования в крупных горо­ дах, таких как Москва, составляют около 60—65 % общего числа пас­ сажирского автопарка, то они в основном и определяют основную по­ требность в площади для гаражей и стоянок. Так, например, в ЛосАнджелесе территория, занятая под гаражи-автостоянки и улицы, составляет около 65 % общей территории города.

Автостоянки являются местом непродолжительного хранения ав­ томобилей. Они могут быть подземные, полуподземные 1 и надземные. Стоимость строительства подземных и полуподземных автостоянок в 2,5—3 раза превышает стоимость надземных. Кроме того, их труд­ нее сооружать и требуются значительные объемы работ по перекладке существующих подземных сетей.

Надземные автостоянки по своему назначению отличаются от га­ ражей. Гаражи представляют собой сооружения для продолжительной стоянки и ремонта автомобилей, имеющие закрытые и отапливаемые помещения, необходимое оборудование и мастерские. Гаражи проек­ тируют по специальным нормам. Автостоянки предназначены только для стоянки автомобилей без их технического обслуживания и ремонта. Основное требование к кратковременным стоянкам в отличие от посто­ янных гаражей состоит в необходимости обеспечения для водителей облегченных условий въезда и постановки автомобилей на стоянку, бы­ строго и беспрепятственного выезда с места стоянки.

Наибольшее распространение в мировой практике получили над­ земные многоэтажные автостоянки рампового типа. Такие стоянки от­ личаются экономичностью, относительной простотой возведения, не­ большими сроками строительства, а также возможностью увеличения вместимости путем устройства надстроек. Первые многоэтажные авто­ стоянки рампового типа появились в США в 1935 г.

Объемно-планировочные решения рамповых стоянок весьма разно­ образны и зависят от их назначения, вместимости, конфигурации, типа

1 Здесь подземные и полуподземные автостоянки не рассматриваются, так как вопросы их проектирования излагаются в курсе подземных городских тран­ спортных сооружений.

425

рамп. Их располагают на небольшом удалении от важных городских центров и магистральных улиц в пределах пешеходной доступности. Во многих случаях многоэтажные надземные автостоянки представля­ ют собой самостоятельные инженерные сооружения (рис. 17.1). Опти­ мальным считается устройство автостоянок с шестью-семью этажами

Рис. 17.1. Общий вид и план автостоянки со спиральными рампами

426

Рис. 17.2. Схема автостоянки с полурамиыми и смешенными перекрытиями: 1 —перекрытия; 2 —полурампы

при ширине зданий 16—17 м, и коэффициент использования площади здания составляет около 62 %.

В автостоянках большой вместимости (до 9000 автомобилей) и этаж­ ности чаще всего применяют спиральные рампы (см. рис. 17.1). Про­ странство внутри рампы может быть использовано для размещения

ках со смещенными перекрытиями (рис. 17.2) позволяет сократить вре­ мя установки автомобиля на место, а также использовать относительно небольшие участки для возведения стоянок. Уклон полурамп состав­ ляет 14 —16 %. Полурампы имеют ширину одной или двух полос дви­ жения.

Автостоянки небольшой вместимости (до 1000 автомобилей) соо­ ружают с наклонными перекрытиями, имеющими уклон от 3 до 6 % (рис. 17.3). При такой системе обеспечивается наиболее полное исполь­ зование площади стоянки, но удлиняется перемещение автомобиля внут­ ри нее.

Наименьшее распространение получили стоянки с прямыми рам­ пами. В некоторых случаях применяют сочетание отдельных типов рамп. Так, например, сочетание спиральных рамп и полурамп позво­ ляет использовать преимущества тех и других.

По конфигурации плана одного этажа автостоянок они могут быть прямоугольными, круглыми или другого очертания. При круглой форме здания стоянки она легче вписывается в городскую застройку и ей можно придать разнообразие и выразительности. Прямоугольная форма плана стоянки позволяет эффективно использовать стандартные конструктивные элементы.

Конструктивные решения автостоянок отличаются известным много­ образием. В качестве строительного материала в основном используют

427

Рис. 17.3. Схема автостоянки с наклонными перекрытиями: / —наклонные перекрытия

железобетон, в наибольшей степени отвечающий требованиям огнестой­ кости и коррозионной стойкости. В ряде стран для автостоянок разра­ ботаны типовые конструкции из сборного железобетона. Здание авто­ стоянок чаще всего образуется из колонн, тавровых балок перекрытий, фундаментных блоков, а также элементов рамп, лифтовых шахт, сте­ новых ограждений и т. д. По сборным балкам перекрытий иногда уст­ раивают слой монолитного бетона толщиной 0,1 м.

В зарубежной практике находят применение предварительно на­ пряженные колонны длиной, равной высоте здания автостоянок. На рис. 17.4 представлены основные параметры здания автостоянки из сборных железобетонных унифицированных элементов [121. Каркас здания образован из Т-образных консольных рам. Высота этажа при­ нята равной 2,8 м при расстоянии от пола до низа балок перекрытия 2,2 м. Консольные рамы со свесами 3,0 и 4,5 м объединяются между со­ бой сваркой выпусков арматуры с последующим омоноличиванием стыков.

При сооружении стоянок в ряде случаев находили применение сборные пространственные элементы. Так, например, в США разрабо­ таны сборные элементы, состоящие из двух параллельно расположен­ ных П-образных предварительно напряженных рам, объединенных по­ верху плитой. Длина элемента составляет 17,4 м и высота его соответ­ ствует высоте этажа стоянки. Объединение пространственных блоков осуществляется в вертикальном направлении с помощью прядей из стальной проволоки, пропускаемой через каналы, предусмотренные в стойках рам.

Автостоянки возводят также из металлических конструкций. При этом в большинстве случаев используют прокатную сталь. Перекры­ тия выполняют в виде ферм с треугольной решеткой. В последние годы для строительства автостоянок в различных странах стали применять атмосферостойкую сталь, позволяющую снизить эксплуатационные расхода. Возможно сочетание металлических и железобетонных эле­ ментов в составе конструкции многоэтажной автостоянки.

Весьма эффективны металлические элементы при сооружении сбор­ но-разборных стоянок. Такие здания возводят на участках, предназ-

428

наченных в будущем для других сооружений. Элементы конструк­ ций при этом имеют болтовые со­ единения. Монтаж конструкций ведется обычно пространственными блоками, в пределах каждого из которых могут устанавливаться по два автомобиля и предусматривает­ ся полоса для проезда (рис. 17.5).

Для предохранения много­ этажных металлических автостоя­ нок от пожара применяют облицов­ ки с использованием асбеста.

Имеются примеры применения железобетонных сборно-разборных стоянок автомобилей. Соединение элементов между собой обеспечи­ вается высокопрочными болтами.

Многоэтажные автостоянки мо­ гут быть объединены в единую кон­ струкцию с каким-либо зданием. Часто многоэтажные стоянки явля­

ются частью зданий железнодорожного, авиационного или морского вокзалов. Иногда их возводят над станциями метро, соединяя стоянку с платформами метро лифтами. Многоэтажные стоянки могут быть частью зданий больших гостиниц или многоэтажных жилых домов, а также входить в состав промышленных и административных зданий или окружать спортивные сооружения. Для устройства многоэтажных автостоянок или гаражей часто используют пространство под эстакада­ ми подходов к высоким мостам.

В густой городской застройке с узкими улицами возникает необ­ ходимость сооружения стоянок на участках ограниченной площади. В этой связи получили распространение механизированные автостоян­ ки, позволяющие использовать до 80 % площади здания под места стоянки. По сравнению с рамповыми механизированные стоянки име­ ют ряд преимуществ. Если высота рамповых стоянок ограничена ше­ стью-семью этажами, то механизированные могут иметь высоту 30-

Рнс. 17.5. Секция сборно-разборной металлической автостоянки

429