2. Расчет свСиУ.

К расчету СВСиУ приняты: шпунт – Ларсен IV, распорка шпунтового ограждения, на промежуточной опоре №2.

Исходные данные:

• глубина котлована 3,3м от уровня воды,

• от дна реки отметка –2м, до отметки –3м, залегает слой мелкого песка: ₁=19 кН/м³, ₁=32, с₁=0;

• ниже отметки –3м до отметки –3,6м залегает – суглинок тугопластичный:  ₂=19 кН/м³, ₂=21, с₂=15 кПа;

• ниже отметки –3,6м залегает мощный слой тугопластичной глины:  ₃=19 кН/м³, ₃=19, с₃=25 кПа;

• ориентировочная глубина забивки шпунта принята примерно равной глубине котло­вана и составляет h=9м.

Определение ординат эпюры активного давления грунта P_a.

Ординаты эпюры активного давления определяются по формуле:

P_a=_ср.*(H+t)*tg²*(45-(_ср/2), где

H – глубина котлована, м;

t – глубина заделки шпунта, м

_ср и _ср – среднее значение соответственно удельного веса и угла внутреннего трения для грунтов, залегающих в пределах (H+t).

Активное давление на отметке –2м:

Р_{а з}=17,25 кПа;

Р_а^’_з=13,06 кПа;

Активное давление на отметке –3м:

Р_{а 1}=18,89 кПа;

Р_а^’₁=8,43 кПа;

Активное давление на отметке –3,6м:

Р_{а 2}=13,81 кПа;

Р_а^’₂=1,43 кПа;

Активное давление на отметке –8,25м:

Р_{а 3}=46,57 кПа;

Определение ординат эпюры активного давления грунта P_р.

Ординаты эпюры пассивного давления определяются по формуле:

P_р=*H*tg²*(45+(/2))*К+2*с*tg*(45+(/2)), где

К – коэффициент, учитывающий трение грунта о стенку.

Пассивное давление на отметке –3,6м:

Р_р1=63,2 кПа;

Р_р^’₁=87,57 кПа;

Пассивное давление на отметке –8,25м:

Р_р2=358,46 кПа;

По данным величинам применив сложение ординат эпюр активного и пассивного давле­ний, строим результирующую эпюру, которую разбиваем на 9 участков. Находим поло­жение нулевой точки эпюры, считая от дна котлована.

Х=(0,3+11,12)/(49,1+11,12)=0,06м.

Эпюру давления заменяем сосредоточенными силами, равными по величине площадям отдельных участков.

Вычисление сил распора:

Р₁=4,31 кН;

Р₂=12,94 кН;

Р₃=15,98 кН;

Р₄=11,35 кН;

Вычисление сил отпора:

Р₅=5,42 кН;

Р₆=18,8 кН;

Р₇=22,56 кН;

Р₈=29,14 кН;

Р₉=37,86 кН;

После предусмотренных графических операций (построение веревочного многоуголь­ника) определяем что t₀=2,9 м. Полная глубина погружения шпунта ниже дна котлована :

t =1,2* t₀ =1,2*2,9=3,48 м

Максимальный момент:

М_max=y_max*a1,2*22,3=26,76 кН*м

Сжимающее усилие в распорке:

R_a=16,1 кН;

Расчет распорки.

Распорки шпунтового ограждения рассчитываются на усилие:

N_d=R_a*L, где

R_a=16,1 кН – сжимающее усилие на распорку, приходящееся на 1 пог. м стенки;

L – расстояние между распорками, принимаем L=3 м.

Длину распорки l принимаем равную 5 м.

Проверку устойчивости проводим по условию центрального сжатия:

N_d/(A_d*)<=R_dc, где

N_d – расчетная продольная сжимающая сила,

N_d=R_a*L=16,1*3=48,3 кН;

R_dc - расчетное сопротивление древесины на сжатие вдоль волокон, R_dc=15 Мпа;

A_d – площадь поперечного сечения распорки ( распорки 20 см);

A_d=3,14*10²=314 см²;

- коэффициент понижения несущей способности центрально-сжатых элементов, зависит от расчетной гибкости элемента :

=l₀/r=500/4=125

=3000/²=3000/125²=0,192, тогда

=48,*10⁴/0,192*314*10³=8,012 МПа<15 Мпа;

Условие устойчивости выполнено, принимаем распорку длиной 5м и =0,2м (3 штуки).