Примечания: 1. При промежуточных значениях ??I и ??I коэффициенты N??, Nq и Nc допускается определить по интерполяции.
2. Значения N??, Nq, и Nc при ??I > 30° принимаются как для ??I = 30°.
6.12. Сумма моментов М0 определяется по формулам:
а) для массивных подпорных стен
M0 = Fsa[h* - tg (?? + ??) (b/2 - h* tg ??)]+??Mi, (31)
где ??Mi - сумма моментов от собственного веса стены и грунта на ее обрезах относительно центра тяжести подошвы стены.
б) для уголковых стен (при ?? ?? ??0)
М0 = Fsa [h* - tg (?? + ????) (b/2 - h* tg ??)] + ????I??f (b - t) [h(b - 4t) + 6td]/12. (32)
где h* - расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены; ??f - коэффициент надежности по нагрузке, принимается, равным 1,2;
h* = [Fsa,??h/3 + Fsa,q(h - ya - yb/2)]/Fsa. (33)
6.13. Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания Nu, сложенного скальным грунтом, определяется по формуле Nu =Rcb??. (34)
где Rc - расчетное значение предела прочности на одноосное сжатие скального грунта.
Расчет оснований по деформациям
6.14. При отсутствии специальных технологических требований расчет деформации основания считается удовлетворительным, если среднее давление на грунт под подошвой фундамента от нормативной нагрузки не превышает расчетного сопротивления грунта основания R, а краевые - 1,2R:
(35)
При этом эпюру напряжений допускается принимать трапециевидной или треугольной. Площадь сжатой зоны при треугольной эпюре должна быть не менее 75% общей площади фундамента подпорной стены (е ?? b/4) (рис. 8).
Краевые давления на грунт под подошвой стены , рmax при эксцентриситете приложения равнодействующей всех вертикальных сил относительно центра тяжести подошвы е ?? b/6 определяются по формуле (36), а при е > b/6 - по формуле (37):
(36)
pmax = 2Fv/3c0, (37)
где Fv - сумма проекций всех сил на вертикальную плоскость, определяемая по формулам (20) и (21); е - эксцентриситет приложения равнодействующей всех сил относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы стены, определяемый по формуле (30); 3с0 - длина эпюры по подошве фундамента:
с0 = 0,5b - е. (38)
6.15. Расчетное сопротивление грунта основания R, кПа (тс/м2), определяется по формуле
R = (??c1??c2/k) (M??b??II + Mqd????II + MccII). (39)
где ??c1 и ??c2 - коэффициенты условий работы, принимаемые по табл. 6;
k - коэффициент, принимаемый: k = 1, если прочностные характеристики грунта ?? и с определены непосредственными испытаниями, и k = 1,1, если они приняты по табл. 1-3 прил. 5; М??, Мq, Мс -коэффициенты, принимаемые по табл. 7; b - ширина подошвы фундамента; d - глубина заложения подошвы фундамента от нижней планировочной отметки.
Рис. 8. Схема для определения давлений под подошвой стены
а - при малых эксцентриситетах е ?? b/6; б - при больших эксцентриситетах е > b/6
Таблица 6
|
Грунты |
Коэффициент ??с1 |
Коэффициент ??с2 для сооружений с жесткой конструктивной схемой при отношении длины сооружения или его отсека к высоте L/H, равный |
|
|
|
|
4 и более |
1,5 и менее |
|
Крупнообломочные с песчаным заполнителем и песчаные, кроме мелких и пылеватых |
1,4 |
1,2 |
1,4 |
|
Пески: |
|
|
|
|
мелкие пылеватые |
1,3 |
1,1 |
1,3 |
|
в том числе: |
|
|
|
|
маловлажные и влажные |
1,25 |
1 |
1,2 |
|
насыщенные водой |
1,1 |
1 |
1,2 |
|
Пылевато-глинистые, крупно-обломочные с пылевато-глинистым заполнителем с показателем текучести грунта или заполнителя IL ?? 0,25 |
1,25 |
|
1,1 |
|
То же, при 0,25 < IL ?? 0,5 |
1,2 |
1 |
1,1 |
|
То же, при IL > 0,5 |
1,1 |
1 |
1 |
Примечания: 1. К сооружениям с жесткой конструктивной схемой относятся такие, конструкции которых специально приспособлены к восприятию усилий от деформаций оснований, в том числе за счет применения мероприятий, указанных в п. 270,б СНиП 2.02.01-83 “Основания зданий и сооружений”.
2. При гибкой конструктивной схеме значение коэффициента ??с2 принимается равным единице.
3. При промежуточных значениях L/H коэффициент ??с2 определяется по интерполяции.
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 ??Fvi - сумма всех вертикальных сил выше сечения i- i; ??Fsai - сумма всех горизонтальных сил выше сечения i-i; ??Fvixi - сумма моментов всех вертикальных сил относительно центра тяжести сечения i-i; ??Fsaiyi - сумма моментов всех горизонтальных сил относительно центра тяжести сечения i-i.
Таблица 7
|
Угол внутреннего |
Коэффициенты |
Угол внутреннего |
Коэффициенты |
||||
|
трения ??II град. |
M?? |
Mq |
Mc |
трения ??II град. |
М?? |
Mq |
Mc |
|
0 |
0 |
1 |
3,14 |
23 |
0,69 |
3,65 |
6,24 |
|
1 |
0,01 |
1,06 |
3,23 |
24 |
0,72 |
3,87 |
6,45 |
|
2 |
0,03 |
1,12 |
3,32 |
25 |
0,78 |
4,11 |
6,67 |
|
3 |
0,04 |
1,18 |
3,41 |
26 |
0,84 |
4,37 |
6,9 |
|
4 |
0,06 |
1,25 |
3,51 |
27 |
0,91 |
4,64 |
7,14 |
|
5 |
0,08 |
1,32 |
3,61 |
28 |
0,98 |
4,93 |
7,4 |
|
6 |
0,1 |
1,39 |
3,71 |
29 |
1,06 |
5,25 |
7,67 |
|
7 |
0,12 |
1,47 |
3,82 |
30 |
1,15 |
5,59 |
7,95 |
|
8 |
0,14 |
1,55 |
3,93 |
31 |
1,24 |
5,95 |
8,24 |
|
9 |
0,16 |
1,64 |
4,05 |
32 |
1,34 |
6,34 |
8,55 |
|
10 |
0,18 |
1,73 |
4,17 |
33 |
1,44 |
6,76 |
8,88 |
|
11 |
0,21 |
1,83 |
4,29 |
34 |
1,55 |
7,22 |
9,22 |
|
12 |
0,23 |
1,94 |
4,42 |
35 |
1,68 |
7,71 |
9,58 |
|
13 |
0,26 |
2,05 |
4,55 |
36 |
1,81 |
8,24 |
9,97 |
|
14 |
0,29 |
2,17 |
4,69 |
37 |
1,95 |
8,81 |
10,37 |
|
15 |
0,32 |
2,3 |
4,84 |
38 |
2,11 |
9,44 |
10,8 |
|
16 |
0,36 |
2,43 |
4,99 |
39 |
2,28 |
10,11 |
11,25 |
|
17 |
0,39 |
2,57 |
5,15 |
40 |
2,46 |
10,85 |
11,73 |
|
18 |
0,43 |
2,73 |
5,31 |
41 |
2,66 |
11,64 |
12,24 |
|
19 |
0,47 |
2,89 |
5,48 |
42 |
2,38 |
12,51 |
12,79 |
|
20 |
0,51 |
3,06 |
5,66 |
43 |
3,12 |
13,46 |
13,37 |
|
21 |
0,56 |
3,24 |
5,84 |
44 |
3,38 |
14,5 |
13,98 |
|
22 |
0,61 |
3,44 |
6,04 |
45 |
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 ?? ?? + хb
(45)
(46)
при х3 > ?? + хb
(47)
(48)
б) в случае е < b/6
при х3 ?? ?? + хb
(49)
(50)
при x3 > ?? + 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 Р?? и Рq и вычисляются по формулам разд. 5 с учетом п. 6.2.
Интенсивность вертикального давления от собственного веса грунта в призме обрушения Рv?? и от временной нагрузки Рvq определяются по формулам:
Рv?? = P?? tg (?? + ????I)/tg ??; (53)
Pvq = Pq tg (?? + ????I)/tg ??; (54)
Интенсивность вертикального давления от собственного веса грунта Р??v?? и над передней консолью Р????v?? в контуре abc определяется по формулам:
Р??v?? = ????I??fh; (55)
Р????v?? = ????I??fd. (56)
Коэффициент надежности по нагрузке ??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 ??, а величина xb = yb tg ??.
6.19. Краевые давления на грунт под подошвой стены рmin и рmax 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 U1 = [h2P?? + 3Pq(h-hb)2]/6(h-hb); (59)
V1 = U1/tg ??; (60)
U2 = h2(3Pq + P??)/6(h-hb); (61)
V2 = U2/tg??, (62)
U1 и V1 - горизонтальная и вертикальная составляющие усилия в тяге при частичном загружении равномерно распределенной нагрузкой; U2 и V2 - 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
(63)
для сечения 4-4
(64)
для сечения 5-5
(65)
При е > b/6; (с0 = 0,5b - 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;
G4(5) = [Pv??(b - t - x)/(b - t) + P??v??x/(b - t)+Pv??]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 = U2/sin ??. (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 0,1l от верхней грани паза и 0,15l - от нижней части (l - высота паза).
Горизонтальные и вертикальные составляющие внутренней пары определяются соответственно по формулам:
Рг = МI-I sin2??/0,75l; (70)
Рв = МI-I sin ?? cos ??/0,75l. (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.
