Определение усилий в элементах конструкции

6.16. Для массивной подпорной стены внутренние усилия Ni, Qi

и Mi в сечении i-i на глубине уi, определяются по формулам:

 

 

(40)

 

где S Fvi - сумма всех вертикальных сил выше сечения i- i; S Fsai

- сумма всех горизонтальных сил выше сечения i-i; S Fvixi - сумма моментов всех вертикальных сил относительно центра тяжести сечения i-i; S Fsaiyi - сумма моментов всех горизонтальных сил относительно центра тяжести сечения i - i.

 

Таблица 7

 

Угол внутреннего трения jII град.	Коэффициенты	Угол внутреннего трения jII град.	Коэффициенты
Mg	Mq	Mc	Мg	Mq	Mc
			3,14		0,69	3,65	6,24
	0,01	1,06	3,23		0,72	3,87	6,45
	0,03	1,12	3,32		0,78	4,11	6,67
	0,04	1,18	3,41		0,84	4,37	6,9
	0,06	1,25	3,51		0,91	4,64	7,14
	0,08	1,32	3,61		0,98	4,93	7,4
	0,1	1,39	3,71		1,06	5,25	7,67

 

 

	0,12	1,47	3,82		1,15	5,59	7,95
	0,14	1,55	3,93		1,24	5,95	8,24
	0,16	1,64	4,05		1,34	6,34	8,55
	0,18	1,73	4,17		1,44	6,76	8,88
	0,21	1,83	4,29		1,55	7,22	9,22
	0,23	1,94	4,42		1,68	7,71	9,58
	0,26	2,05	4,55		1,81	8,24	9,97
	0,29	2,17	4,69		1,95	8,81	10,37
	0,32	2,3	4,84		2,11	9,44	10,8
	0,36	2,43	4,99		2,28 10,11 11,25
	0,39	2,57	5,15		2,46 10,85 11,73
	0,43	2,73	5,31		2,66 11,64 12,24
	0,47	2,89	5,48		2,38 12,51 12,79
	0,51	3,06	5,66		3,12 13,46 13,37
	0,56	3,24	5,84		3,38 14,5 13,98

 

0,61

3,44

6,04

3,66

15,64

14,64

6.17. Расчетные усилия (изгибающие моменты и поперечные силы) в уголковых подпорных стенах (рис. 9) определяются по формулам:

 

для сечения 1-1

 

при у £ уа + yb

(41)

 

при y > ya + yb

(42)

 

для сечения 2-2

 

а) в случае е > b /6

 

(43)

 

 

Рис. 9. Расчетная схема уголковой подпорной стены при расчете ее на прочность

а - изгибающие моменты; б - поперечные силы б) в случае е < b /6

 

 

(44)

 

для сечения 3-3

 

а) в случае е > b /6 при х3 £ x + хb

(45)

 

 

(46)

 

при х3 > x + хb

(47)

 

 

(48)

 

б) в случае е < b /6 при х3 £ x + хb

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

 

(49)

 

 

 

 

(50)

 

при x3 > x + хb

(51)

 

 

(52)

 

Максимальные расчетные усилия М и Q в лицевых и фундаментных плитах должны приниматься по граням сопрягаемых элементов.

 

6.18. Интенсивности горизонтального давления Рg и Рq и вычисляются по формулам разд. 5 с учетом п. 6.2.

 

 

Интенсивность вертикального давления от собственного веса грунта в призме обрушения Рvg и от временной нагрузки Рvq определяются по формулам:

 

e;		Рvg = Pg tg (e + j¢I)/tg (53)
e;		Pvq = Pq tg (e + j¢I)/tg (54)
Интенсивность	вертикального	давления от собственного веса

грунта Р¢vg и над передней консолью Р ¢¢ vg в контуре abc

определяется по формулам:

 

 

g ¢I gfh;

 

 

g ¢I gfd.

Р ¢ vg =

 

(55)

 

Р ¢¢ vg =

 

(56)

 

Коэффициент надежности по нагрузке g f в формулах (55) и (56) принимается равным 1,2.

 

Расстояние от внутренней грани стены до начала эпюры интенсивности вертикального давления грунта от временной нагрузки определяется выражением ха = уа tg e, а величина xb = yb tg e.

 

6.19. Краевые давления на грунт под подошвой стены р min и р max определяются по формулам (36) и (37) из условия расчета по первой группе предельных состояний.

 

6.20. Конструкции подпорных стен, элементы которых шарнирно сопряжены гибкими связями (например, уголковые стены с анкерными тягами), следует рассчитывать по схеме, представленной на рис. 10.

 

При этом рассматриваются два случая загружения призмы обрушения временной нагрузкой:

 

1-й случай - нагрузка расположена на части призмы обрушения, что создает максимальный пролетный момент в вертикальном элементе стены;

 

 

2-й случай - временная нагрузка расположена на всей поверхности призмы обрушения, что создает максимальные условия в остальных элементах стены.

 

Величины расчетных усилий в сечениях элементов стены определяются по формулам:

 

для сечений 1-1

 

(57)

 

для сечений 2-2

 

(58)

где U 1 = [ h2Pg +

3 Pq (h-hb)2]/6(h-hb); (59)

V 1 = U 1/tg

a; (60)

 

U 2 = h 2(3 Pq +

Pg)/6(h-hb); (61)

 

 

U 2/tg a,

V 2 = (62)

U 1 и V 1 - горизонтальная и вертикальная составляющие усилия в тяге при частичном загружении равномерно распределенной нагрузкой; U 2 и V 2 - горизонтальная и вертикальная составляющие усилия в тяге при полном загружении равномерно распределенной нагрузкой.

 

 

Рис. 10. Расчетная схема подпорной стены с анкерными тягами

При е < b /6:

 

для сечения 3-3

База нормативной документации: www.complexdoc.ru

 

(63)

 

для сечения 4-4

 

 

(64)

 

для сечения 5-5

 

 

(65)

 

При е > b /6; (с0 = 0,5 b - e):

 

для сечения 3-3

 

(66)

 

 

для сечения 4-4

 

 

(67)

 

для сечения 5-5

 

 

(68)

 

где G1 - вес плиты и грунта, расположенного справа от сечения 3-3;

 

G 4(5) = [ Pvg (b - t - x)/(b - t) + P¢vgx /(b- - t)+ Pvg ] x /2.

 

6.21. Максимальные усилия в анкерных тягах S, имеющих шарнирное сопряжение с лицевыми и фундаментными плитами, определяются по второму случаю загружения (п. 6.20) по формуле

 

S = U 2/sin

a. (69)

 

Учитывая возможность зависания грунта, расчетное усилие в тяге следует увеличить в 1,5 раза.

 

 

6.22. Расчет щелевого паза в случае жесткого сопряжения сборной лицевой плиты с фундаментной плитой (рис. 11) осуществляется из условия, что при действии момента М в щелевом паза возникают силы Р с плечом внутренней пары а. Сдвигающая сила Q прикладывается к верхней части стенки паза. В верхней и нижней частях стенок паза возникают сжимающие напряжения, равнодействующие которых приложены на расстояниях 0,1 l от верхней грани паза и 0,15 l - от нижней части (l

- высота паза).

 

Горизонтальные и вертикальные составляющие внутренней пары определяются соответственно по формулам:

 

Р г = М I-I

sin2a/0,75 l; (70)

 

Р в = М I-I sin a cos

a/0,75 l. (71)

 

Рис. 11. Расчетная схема щелевого паза

Внутренние усилия в сечении 4-4 вычисляются по формулам:

 

 

 

(72)

 

Расчет правой стенки щелевого паза производится так же, как расчет изгибаемого элемента.

 

Внутренние усилия в сечении 5-5 вычисляются по формулам:

 

 

 

(73)

 

Расчет левой стенки щелевого паза производится так же, как расчет внецентренно растянутого элемента.

 

Внутренние усилия в сечении 6-6 вычисляются по формулам:

 

(74)

 

где р max - ордината давления грунта по подошве стены; вычисляется по формулам (36) и (37) от расчетных нагрузок; р3

- ордината давления грунта на расстоянии b3 от правой грани подошвы.

 

 

При е < b /6

 

р3 = р max - b3 (р max -

p min)/ b. (75)

 

При е < b /6

 

 

b3 /3 с0) р max,

р3 = (1 -

 

(75 а)

 

где с 0 = 0,5 b - e.

 

Расчет днища щелевого паза производится, как расчет внецентренно растянутого элемента.

 

Примечание. При определении требуемой площади продольной арматуры в сечении 6-6 (из условия расчета щелевого паза) расчетное сопротивление арматурной стали на растяжение должно быть уменьшено путем введения коэффициента условия работы, равного 0,7.