2.2. Визначення сил від ваги ґрунту на консолях стіни.
Визначаємо
кут нахилу умовної поверхні бс (рис2.1)
450-
/2=450-380/2=260
1) Для сили N 5 ( рис .2.1.) маємо:
- об’єм елемента
V 5 = 0,5 ·[ (d - h 1 ) + (d - h 2 )] ·b 1·1,0 = 0,5 ((1,76 - 0,25 )+ (1,76-1,34) ∙1,34∙ 1,0 =1,29 м3 ;
- власна вага
N 5 =γsb ·V 5 =10,72 ·1,29 =13,83 кН,
γsb =(γ s - 10) / (1 + e)=(26.19 - 10) / (1 + 0.51) =10,72 кН/м3;
γs = ρs ∙ g = 2,67 ∙ 9,81 = 26,19 кН/м3;
e= 2,67/1,89(1+0,074)-1=0,51
Відстань хс5, на якій знаходиться сила N5 від вертикальної зовнішньої грані стіни, визначається за формулою:
хс5 = ус =(х1 · у + х2 · у /3) / (2·х1 + х2),
де х1= d - h 2=0,42; х2 =h 2 - h1 =1,09 ; у = b 1=1,34 ;
хс5 =(0,42*1,34+ 1.09∙ 1,34/3] / (2 ∙.0,42 +1.09) = 0.54 м .
Плече е5 сили N 5 відносно точки 0.
е5 = b /2 - (b 1 - хс5 )= 6,72/2 - ( 1,34 -0,54 ) = 1,48 м .
2) Для сили N6 ( рис. 2.1.) маємо:
- об’єм елемента V 6, визначаємо графічно, виходячи з площі трапеції бадг :
V6 = 4,8 м3;
- власна вага
N6 = V6 · γ =88,9 кН ;
γ
=
g=1,89*9,81=18,54
кН/м3
Плече сили N6 відносно точки 0, е6 = 0,85 м.
3) Для сили N7 ( рис. 2.1.) маємо:
- об’єм елемента V 7, визначаємо графічно виходячи з площі трикутника гжз:
V7 = 1,74 м3;
- власна вага
N7 = V7 · γ sb =1,74*10,72=18,65 кН.
Центр ваги прикладання сили N 7 знаходиться на перетині медіан трикутника гжз. Плече сили N7 відносно точки 0, е7 = 0,8 м (встановлюємо графічно).
4) Для сили N8 ( рис .2.1.) маємо:
- об’єм елемента V 8, визначаємо графічно виходячи з площі трапеції ждкз:
V8 = 12,18 м3;
- власна вага
N8 = V8 · γsb = 130,5 Кн
Відстань хс8, на якій знаходиться центр ваги N8 від вертикальної сторони зж, визначається за формулою:
хс8 =[х12 + х2 ·(х1 + х2/3)] / (2х1 + х2), де х1 , х2 -- розміри елемента.
У нашому випадку х1 = жд=1,0м ; х2 = кз-жд=2,5м ;
хс8 =1,24 м .
Плече сили N8 відносно точки 0, е8 = 0,5 м (встановлюємо графічно).
5) Для сили N9 ( рис .2.1.) маємо:
- об’єм елемента V 9, визначаємо графічно виходячи з площі трикутника зкс:
V9 =1,44 м3;
- власна вага
N9 = V9 · γ sb = 1,44*10,72=15,43 кН.
Центр ваги прикладання сили N9 знаходиться на перетині медіан трикутника зкс. Плече сили N 9 відносно точки 0, е9 = 2,3 м ( встановлюємо графічно ).
2.3.Визначення активного тиску ґрунту
2.3.1.Визначення тиску на стіни від навантаження, що розміщене на поверхні засипки
Для випадку, коли на поверхні засипки розміщене суцільне рівномірно розподілене навантаження q, що розташоване на деякій відстані а від стіни (рис. 2.) горизонтальна Pqh1 і вертикальна Pqv1 складові активного тиску вище рівня ґрунтових вод для незв’язних ґрунтів визначаються за формулами:
Pqh1 = q λ a1; (2.3)
Pqv1 = Pqh1 tg (ε +δ ). (2.4)
Рівнодіючі горизонтального Eqh1 і вертикального Eqv1 тисків ґрунту від навантаження q визначається за формулами:
Eqh1 = Рqh1 ·h1 ·1,0; (2.5)
Eqv1 = Pqv1·h1 ·1,0, (2.6)
де
Вираховуємо:
Рqh1 = q λ·а1 =54 ·0,24 =12,96 кПа;
Pqv1 = рqh1∙ tg(ε + δ) = 12,96· tg(26° + 38°) = 26,57 кПа;
Еqh1 = рqh1 · h1 = 12,96·2,77= 35,89 кН;
Еqv1 = Pqv1 ·h1 =26,57 ·2,77 = 73,59 кН;
=(190-186)-1,2/(tg26o+tg26o)=2,77 м
=
=
=0,24
Нижче рівня ґрунтових вод горизонтальна Рqh2 і вертикальна Рqv2 складові активного тиску , а також їх рівнодіючі Еqh2 і Еqh2 визначаються за формулами:
Pqh2 = q · λ а2 ; (2.7)
Рqv2 = Pqh2 · tg(ε +δ ); (2.8)
Еqh2 = Pqh2 ·h2 ·1,0; (2.9)
Eqv2 = Pqv2 ·h2 ·1,0, (2.10)
де h2
=
WL
-
FL
.
Рqh2 = q λ·а2 = 54 ·0,28= 15,12 кПа;
=
=
=0,28
Pqv2 = рqh2∙ tg(ε + δ) = 15,12· tg(26° + 38°) = 30,9 кПа;
Еqh2 = рqh2 · h2 =15,12 ·7,16 = 108,25 кН;
Еqv2 = Pqv2 ·h2 =30,9 ·7,16 = 221,24 кН;
h2 = WL - FL = 186 –178,84= 7,16 м.
Точка прикладання рівнодіючих Еqh1 , Еqv1 , Еqh2 , Еqv2 знаходиться на поверхні ковзання бс .
Плечі даних сил відносно точки 0 встановлюємо графічно. Для сили Еqh1 – е10 =9,0м, Еqv1 – е11 = 0,4м, Еqh2– е12=3,9м, Еqv2– е13 = 2,0 (див. рис.2.).