Построение силового и веревочного многоугольников. На основании этих данных строится силовой многоугольник: масштаб 1 мм – 2,5 кН, полюсное расстояние η = 200 кН = 80 мм

На основании этих данных строится силовой многоугольник: масштаб 1 мм – 2,5 кН, полюсное расстояние η = 200 кН = 80 мм, полюс О размещается на вертикали около середины значения активных сил (рис. 4).

z₁ = 0,85 м

z₂ = 0,77 м.

Точка B на веревочном многоугольнике определяет необходимую глубину забивки шпунтовых свай t_o = 3,8 м (рис. 4)

t_ш = (1.1÷1.15)·3,8= 4,3 м

 

3.6 Определение величины анкерной реакции и максимального изгибающего момента в стенке при отсутствии нагрузки, q (0,L) = 0 кН/м²

Пересечение замыкающей с эпюрой моментов определяет положение силы , ее величина определяется из силового многоугольника отсечением лучом сил относящихся к реализованной части эпюры и лучом, параллельным замыкающей АВ проведенным из полюса О.

= 255,34 кН – суммарная величина обратного отпора.

Величина определяется из силового многоугольника отсечением первым лучом и лучом, параллельным замыкающей АВ (рис. 4).

R_a^q = 110,35 кН – величина усилия в анкерной тяге на один погонный метр набережной.

Определяем значение максимального изгибающего момента в стенке:

M^q = η·z₁ = 200·0,85 = 170 кНм.

 

3.7 Определение приращений максимального изгибающего момента ΔМ в стенке и анкерной реакции Δ Ra

 

Рисунок 4
3.8 Определение приращений максимального изгибающего момента в стенке

и анкерной реакции от полосовой нагрузки q (x₁,x₂)

Для вычисления ; первоначально задаемся контрольным значением нагрузки

q’(x₁,x₂) = q’(9,10.8) = 90 кН/м².

Проводим графо-аналитический расчет стенки методом Блюма-Ломейера, но по иному строим эпюру активного давления грунта (рисунок 5).

От крайних точек полосы загружения проведены лучи под углами φ º, 45º+φ/2.

В местах пересечения лучей со шпунтовой стенкой (или ее продолжением) получены точки a, b, c, распорное давление от полосовой нагрузки действует только на участке стенки – а-с с максимальной ординатой в точке b. Величина распорного давления в которой вычисляется по формуле: , где

q’=90кН/м² - величина полосовой нагрузки на кордоне;

x₁=9,0 м, x₂=10,8 м- координаты полосы загружения.

а₁ = 31,23 кН/м²

а₂ = 33,75 кН/м²

а₃ = 49,23 кН/м²

Затем производится графическое суммирование эпюр распора грунта от полосовой нагрузки q’ и эпюры активного давления грунта на стенку при отсутствии полосовой нагрузки на причале, т.е. только от грунта засыпки.

Величины сил Ei сведены в таблицу 4.

Таблица 4

№№	Ei, кН	№№	Ei, кН	№№	Ei, кН
	1,01		40,01		62,72
	6,18		47,56		100,62
	11,81		55,12		138,52
	17,43		15,63		152,76
	33,99		2,79		234,84
	38,34		20,62

 

Далее строятся силовой и веревочный многоугольники.

В результате при q’(9,10.8) = 90 кН/м²:

z₁ = 1,25 м

z₂ = 1,14 м.

Необходимая глубина забивки шпунтовых свай t_o = 4,3 м (рис. 5)

t_ш = (1.1÷1.15)·5,1= 5,6 м

М^q’ = η·z₁ = 200·1,25 = 250 кНм - максимальный изгибающий момент в стенке от нагрузки q’(9.0,10.8) = 90 кН/м²

Ra^q’ = 128,74 кН/м– величина усилия в анкерной тяге на один погонный метр набережной от нагрузки q’.

 

3.9 Приращения максимального изгибающего момента ΔМ[q’] и анкерной реакции ΔRa[q’] при нагрузке q’(9.0,10.8) = 90 кН/м²:

 

3.10 Определение допускаемой нагрузки q (x₁,x₂)

На основании полученных данных построены совмещенные графики зависимости

ΔRa=ΔRa[q(x₁,x₂)], ΔM=ΔM[q(x₁,x₂)] (рисунок 6)

Прямые и построены по точкам проходящим через начало координат и значение приращения нагрузки при определенном значении полосовой нагрузки .

Затем на графике отложены ранее найденные значения:

=106 кНм, =101,9 кН и по графику найдены значения лимитирующих нагрузок =119,25 кН/м²; =498,42 кН/м².

Для дальнейшего расчета взята меньшая нагрузка: =119,25 кН/м²

 

4. Определение искомой нагрузки

Применительно к однополосной схеме загружения при наличии транспорта допускаемая эксплуатационная нагрузка определяется по формуле:

, где

q(0,L) = 40 кН/м² – проектная нагрузка;

= =119,25 кН/м²и- лимитирующее значение нагрузки на кордоне снятая с графика;

= 7,6 кН/м² - значение эквивалентной равномерно распределенной нагрузки на причале от ж/д состава.

кН/м²

Рисунок 5,
Рисунок 6

Список используемой литературы:

 

1. Кириллов В.М. «Определение допускаемых эксплуатационных нагрузок на причальные сооружения», С-Пб. 2000 г.

2. Перевязкин Ю.А. «Сооружения портов и транспортных терминалов и их техническая эксплуатация», С-Пб. 2006 г.

3. Будин А.Я. «Тонкие подпорные стенки», Ленинград, 1974 г.