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(х₁,х₂). 11

Исходные данные.

Таблица 1

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

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

eₐ = [q˳+ ∑(pᵢ∙g∙hᵢ)]∙λₐᵢ ,(1)

где q˳= 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

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

M_max = ƞ∙y₁ = 300∙1,2 = 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

Не нашли, что искали? Воспользуйтесь поиском по сайту: