Приложение И. Аналитические методы расчета гибких подпорных сооружений

Приложение И

Аналитические методы расчета гибких подпорных сооружений

И.1 Расчет гибких подпорных сооружений аналитическим методом следует выполнять на основе построения эпюр распределения активного и пассивного давления на стену, а также давления подземных вод в соответствии с 6.2 (рисунок И.1, б). В случае наличия нагрузок на поверхности грунта, дополнительная эпюра активного давления от таких нагрузок может быть построена в соответствии с рекомендациями приложения Е и прибавлена к эпюре активного давления грунта.

Расчет гибких подпорных сооружений состоит в определении требуемого значения заделки подпорной стены в грунт f и усилий в подпорной конструкции, а в случае наличия крепления - усилий в его элементах (анкерах или распорках).

И.2 Расчет консольных гибких подпорных сооружений аналитическим методом следует выполнять в следующей последовательности.

1) Положение точки нулевого момента O в стене на глубине следует определить аналитически из уравнения равенства моментов активного и пассивного давления, а также давления подземных вод. На глубине ниже точки О за счет поворота стены возникает противодавление (упругий отпор), значения которого не должны превышать разности пассивного давления со стороны массива грунта и активного давления со стороны котлована. Для упрощения аналитических расчетов допускается заменять равнодействующей, приложенной в точке О (рисунок И.1, в).

2) Полную глубину заделки стены f, необходимую для выполнения условия равновесия проекций всех сил на горизонтальную ось, следует вычислять в соответствии с правилами строительной механики либо допускается принимать приближенно равной:

- для подпорных сооружений геотехнической категории 1;

- для подпорных сооружений геотехнической категории 2.

3) Для проверки прочности подпорной стены по материалу значения внутренних усилий в консольной подпорной стене следует вычислить как для статически определимой конструкции в соответствии с правилами строительной механики.

И.3 При расчете гибких подпорных сооружений с одним ярусом крепления по методу Якоби глубину заделки f следует определять из условия равенства нулю суммы моментов расчетных значений всех сил, действующих на стену, относительно точки установки крепления В (рисунок И.2)

, (И.1)

где и - равнодействующие силовых воздействий на один погонный метр стены и их плечи относительно точки В со стороны активного давления грунта, зависящие от искомой величины f;

и - то же со стороны пассивного давления грунта.

Эпюры активного и пассивного давления следует строить в соответствии с (6.2), учитывая давление подземных вод и иные нагрузки, действующие на подпорную конструкцию. Выражение (И.1) представляет собой кубическое уравнение относительно f. Расчетное усилие в анкере или распорке следует определять из уравнения равновесия проекций равнодействующих всех сил на горизонтальную ось

, (И.2)

где h - шаг анкеров или распорок в горизонтальной плоскости.

Для проверки сечений подпорной стены по материалу значения внутренних усилий в ней следует определять в соответствии с правилами строительной механики.

И.4 При расчете гибких подпорных сооружений с одним ярусом крепления по методу Блюма-Ломейера конструкция условно разделяется точкой C (точкой условного закрепления) на две эквивалентные балки. За C принимается точка нулевого момента в стене (рисунок И.3, г). Для упрощения расчетов допускается принимать положение точки С на глубине , где результирующая суммарная эпюра давления на стену меняет знак (рисунок И.3, в). При этом для грунтов с расчетным значением угла внутреннего трения следует принимать . Меньшим значениям должны соответствовать большие значения . Неизвестные реакции и для балки на двух опорах ВС следует определять в соответствии с правилами строительной механики.

Положение точки нижнего нулевого момента в балке СD при известной эпюре результирующего давления и реакции следует определять аналитически из уравнения равенства нулю моментов в точке D. На глубине ниже точки D за счет поворота стены возникает противодавление (упругий отпор), значения которого не должны превышать разности пассивного давления со стороны массива грунта и активного давления со стороны котлована. Для упрощения аналитических расчетов допускается заменять равнодействующей, равной (рисунок И.3, д).

Полную глубину заделки стены f, допускается принимать приближенно равной 1,2 , где - глубина точки D ниже дна котлована.

Далее для проверки сечений подпорного сооружения по материалу значения внутренних усилий в подпорной стене следует определять как для двух статически определимых балок в соответствии с правилами строительной механики.