Сделай Сам Свою Работу на 5

Значение коэффициента k (шпунт из стали)

ФЕДЕРАЛЬНОЕ АГЕНСТВО МОРСКОГО И РЕЧНОГО ТРАНСПОРТА

ФБОУ ВПО «Санкт-Петербургский государственный университет водных коммуникаций»

 

Кафедра Портов, строительного производства, оснований и фундаментов

Дисциплина «Устройство портов»

Курсовая работа

Расчет подпорной стенки в виде стального одноанкерного больверка

Вариант № 1

Выполнил: студент гр. ГТ-32 Абрамов Н.А.

Проверил: Смирнов В.Н.

Санкт-Петербург

 


 

Оглавление

1.Статический расчет больверка. 4

2. Подбор шпунтовых свай и определение диаметра анкерной тяги. 6

3. Проверка общей устойчивости подпорной стенки. 7

4. Определение координат x1,x2,x1̽̽,x2̽̽ полосовых нагрузок. 8

5. Определение допускаемой нагрузки [q(x1,x2)]. 10

6. Определение эквивалентной равномерно распределенной нагрузки. 11

7.Определение допустимой эксплуатационной нагрузки q(х12). 11


 

Исходные данные.

Таблица 1

№ вар. Характеристики стока H, м h, м Координаты полос загружения в долях "B" q˟ кПа  
Засыпка Основание  
p₁ , т/м³ φ₁ , град φ₂ , град φ₃ , град C₃ , кПа  
X₁ X₂ X˟₁ X˟₂  
 
1,6 10,5 2,6 0,15 0,4 0,6 0,75  

Расчетная схема одноанкерного больверка и расчётной нагрузки приведена на рис. 1.

 

 

Статический расчет больверка

Расчет выполняют графоаналитическим методом в следующей последовательности (рис.2):

1. Назначение ориентировочной глубины забивки шпунтовых свай; t≈ (0,7…0,8) H; t≈8 ,4;

2. Строят эпюру активного давления грунта на шпунтовую стенку.

 

Вычисление абсцисс эпюры активного давления грунта

Таблица 2

Отметка хар. точки q0, кПа ρi, т/м3 h, м ρighi, кПа Σρighi, кПа q0+ Σρighi, кПа ϕi, град λai, eai,
A 1,6 0,36 14,4
B 1,6 3,6 56,45 56,45 96,45 0,36 34,72
D 1,00 3,6 56,45 96,45 0,39 37,62
C 1,00 6,9 67,69 124,14 164,14 0,39 64,01
E 1,00 6,9 124,14 164,14 0,57 93,56
F 1,00 8,4 80,4 204,54 244,54 0,57 139,39

Интенсивность давления грунта в характерных точках (поверхность и границы грунтов, низ шпунтовой стенки, рис. 2,а) вычисляют по формуле:



 

eₐ = [+ ∑(pᵢ∙g∙hᵢ)]∙λₐᵢ ,(1)

 

где = 40 кПа –расчетная равномерная нагрузка на поверхности грунта засыпки;

pᵢ - плотность i-того слоя грунта за шпунтовой стенкой, т/м³;

g = 9,81 м/c – ускорение свободного падения;

hᵢ - мощность i-того слоя грунта за шпунтовой стенкой, м;

λₐᵢ- коэффициент бокового давления грунта (распора);

 

λₐᵢ = tg²(45°-φᵢ/2) (2)

(φᵢ - угол внутреннего трения i-того слоя грунта, град.)

Если i-тый слой грунта обладает сцеплением ,то в пределах всего слоя этого грунта активное давление уменьшают на величину eₐсцᵢ .

eₐсцᵢ = 2cᵢtg(45°-φᵢ/2), (3)

где cᵢ - сцепление i-го слоя грунта, кПа.

eₐсцᵢ = 31,59 кПа;

Эпюра активного давления грунта представлена на рис. 2,а справа от оси стенки.

3. Строят эпюру пассивного давления грунта.

 

Вычисление абсцисс эпюры пассивного давления грунта

Таблица 3

Отметка хар. точки q0, кПа ρi, т/м3 h, м ρighi, кПа Σρighi, кПа q0+ Σρighi, кПа ϕi, град λai, eai,
E 1,00 6,9 124,14 124,14 1,89 347,24
F 1,00 8,4 80,40 204,54 204,54 1,89 526,73

 

Интенсивность в характерных точках (рис. 2,а) вычисляют по формуле

eп = [q’˳ + ∑(pᵢ∙g∙hᵢ)]∙λпᵢkᵢ , (4)

где q’˳ - распределенная нагрузка на поверхности грунта дна (крепление дна железобетонными плитами; каменная наброска и т. д.), кПа. Согласно исходных данных задания q’˳= 0;

λп–коэффициент пассивного давления грунта (отпора);

λпᵢ = tg²(45°+φᵢ/2) (5)

kᵢ - коэффициент, учитывающий трение грунта о шпунтовую стенку и зависящий от ее материала и угла внутреннего трения грунтаφᵢ (табл. 4)

Значение коэффициента k (шпунт из стали)

Таблица 4

Примечание. При значениях φ не указанных в таблице k определяют линейной интерполяцией.

Если i-тый слой грунта обладает сцеплением, то в пределах всего слоя этого грунта пассивное давление увеличивают на величину eпсцᵢ

eпсцᵢ = 2ctg(45° + φᵢ/2) (6)

eпсцᵢ= 177,88 кПа;

Примечание.Если поверхностный слой грунта, слагающего дно, обладает сцеплением, то в пределах слоя грунта мощностью 1 м от проектного дна сцепление увеличивает пассивное давление от нуля (на отметке дна) и до eпсцᵢ (на 1 м ниже дна).

Эпюра пассивного давления (рис. 2,а) слева от оси стенки.

4. Результирующую (суммарную) эпюру давления грунта на стенку (рис. 2,б) получают сложением эпюр “ea” и “eп”. Площадь результирующей эпюры слева от оси стенки на 20..30% больше площади эпюры справа.

Суммарную эпюру разбивают по высоте на ряд полосок от 0,5 до 1,0 м (рис.2,б).

5. Рассматривая полоски независимыми, действие их заменяем сосредоточенными силами Ēj,приложенными в центре тяжести каждой j-ой полоски (рис. 2,в). Силы Ēj численно равны площадям соответствующих полосок.

6. Строим силовой многоугольник (рис. 2,г). Масштаб выбрали таким,чтобы сумма всех сил, действующих справа налево (с 1-ой по 13-ю силу на рис. 2,г). Полюс силового многоугольника «0» размещаем на вертикали, проходящей около середины этого отрезка, а полюсное расстояние принять равным его половине. Начало и конец каждой силы Ēj силового многоугольника соединяют лучами с полюсом «О»

7. Веревочный многоугольник строим параллельным переносом лучей силового многоугольника на поле горизонтальных линий действия Ēj сил продлевают до пересечения с горизонтальной линией, проходящей на отметке крепления анкеров к шпунтовой стенке (в точке А на рис.2,д). Замыкающую веревочного многоугольника проводим через точку А таким образом, чтобы максимальный изгибающий момент нижней части эпюры y2 ,был на 10% меньше максимального изгибающего момента пролетной части стенки y1.

8. Точка В пересечения замыкающей с веревочным многоугольникам (рис.2,д) определяем необходимую глубину забивки стенки . Полную глубину забивки шпунтовых свай t можно принимать равной t= (1,15…1,20)

t0=4.1

t=1.20*4.1=4.92м.

9. Числовое значение максимального изгибающего момента на один погонный метр шпунтового ряда определяют по формуле

Mmax = ƞy1 = 3001,2 = 360 кНм (7)

где ƞ – полюсное расстояние на силовом многоугольнике, выраженное в масштабе сил, кН/м;

y1 – расстояние, получаемое на веревочном многоугольнике, в линейном масштабе расчетной схемы больверка, м.

10. Параллельным переносом замыкающей с веревочного многоугольника на силовой (рис.2,г) получают величину усилия в анкерной тяге на один погонный метр набережной a кН/м.

a = 260 кН/м



©2015- 2017 stydopedia.ru Все материалы защищены законодательством РФ.