2. Статический расчёт одноакнкерных тонких шпунтовых стенок (больверков)

В курсовом проекте одноанкерной шпунтовой стенки следует выполнить следующие расчёты:

1. определение оптимальной глубины погружения шпунта;

2. определение максимального изгибающего момента в стенке и подбор её сечения;

3. определение реакции в анкере, расчёт сечения тяги, определение длины тяги, расчёт анкерного распределительного пояса, проверка устойчивости анкерных опор;

4. проверка устойчивости шпунта из условия его поворота относительно линии крепления анкерных тяг;

5. проверка общей устойчивости набережной по круглоцилиндрическим поверхностям скольжения;

6. проверка общей устойчивости набережной по схеме глубинного сдвига из условия скольжения по ломаным поверхностям.

Примечание: в курсовом проекте выполнение пунктов d, e или f устанавливается руководителем проекта.

Расчёты рекомендуется выполнять в следующем порядке:

• устанавливаются исходные данные;

• определяются расчётные характеристики грунта и нагрузок;

• производится выбор и назначение предварительных размеров основных элементов стенки;

• производится построение расчётной схемы стенки;

• определяется расчётная интенсивность активного и пассивного давления грунта на шпунтовую стенку;

• строится суммарная эпюра активного и пассивного давлений грунта на стенку;

• выполняется расчёт стенки графоаналитическим методом (метод Блюма-Ломейера) в следующей последовательности:

1. построение силового и верёвочного многоугольников,

2. определение глубины погружения шпунта,

3. определение максимального изгибающего момента в шпунте,

4. определение реакции в анкере,

• подбирается тип шпунта и его сечение;

• определяется сечение анкерной тяги и подбор его по сортаменту;

• производится расчёт анкерных опор;

• выполняется расчёт анкерного пояса и подбор его по сортаменту;

• выполняется проверка общей устойчивости набережной (одним из методов по указанию руководителя проекта).

Все графические расчёты выполняются карандашом на листах миллиметровой бумаги форматом А1, А3 или А4 строго в масштабе длин и сил.

2.1. Исходные данные, расчётная схема сооружения

Основные исходные данные для выполнения курсового проекта принимаются по заданию на проектирование.

При составлении расчётной схемы стенки назначают её предварительные размеры (рис.1).

Отметка территории (у кордона стенки) для речных условий принимается по заданию, а для условий водохранилища вычисляется по формуле

терр.= НПУ+2,0 (м)

отметка дна у стенки определяется по формуле

дна = НСУ - Н_р (м)

где НСУ - для речных условий принимается по заданию, а для условий водохранилища вычисляется по формуле

НСУ = НПУ - НСВ (м)

где НСВ - навигационная сработка водохранилища, принимаемая по заданию;

Н_р - проектная глубина причального рейда у стенки, принимаемая по заданию.

Для морских условий отметка территории назначается исходя из требований двух норм: основной и поверочной. Основная норма- на 2,0м выше уровня 50% обеспеченности (для ливных морей). Поверочная норма- на 1,0м выше уровня 1% обеспеченности. Проектная глубина отсчитывается от уровня 99% обеспеченности.

Высота стенки (рис. 1) определяется по формуле

Н_ст = терр. — дна (м).

Высота консоли определяется из соотношения

h_к = (0,15 — 0,35)Н_ст .

Предварительная глубина погружения шпунта:

Н_з = (0,4 — 0,6)Н_ст- для песка φ ≥30°

Н_з = (0,6 — 0,8)Н_ст- для песка φ <30°и глины,

где φ - угол внутреннего трения грунта основания.

Высота анкерной плиты

h_пл =0,2Н_ст .

Расстояние от поверхности земли до низа анкерной плиты (заложение плиты)

t_пл = (0,4 — 0,5)Н_ст.

В курсовом проекте одноанкерные больверки рассчитываются при двух основных сочетаниях нагрузок. Расчётные схемы приведены на рис.2.

Сочетание I характеризуется эксплуатационной нагрузкой g, отодвинутой от линии кордона на расстояние l_q=0,5h_k. При этом сочетании определяются максимальный изгибающий момент в пролётной части шпунта M_пр , максимальный изгибающий момент в защемлённой части M_з и глубина погружения шпунта t.

Сочетание II используется для расчёта анкерной реакции R_a, максимального изгибающего момента на консоли M_k и в защемлении M_з.

Сочетание 1 (для М_пр, М_з, t) Сочетание 2 (для М_к, М_з, R_a)

Рис. 2 Расчетные схемы для определения основных параметров больверка