Проверка несущей способности анкерных плит

По настоянию Заказчика анкерные плиты были приняты в виде двух спаренных автодорожных плит 2П30.18-30.

Проверка плит выполнялась упрощенным способом путем сравнения необходимой по расчету арматуры с установленной в указанной плите. Согласно [4÷6] основной армирование плит выполнено сетками, состоящими из стержней Ø10 класса А-III в продольном направлении и стержней Ø8 класса А-III в поперечном направлении. Шаг продольных и поперечных стержней при этом составляет 300 мм (рис. 3.4.1).

Рис. 3.4.1. Арматурная сетка плиты 2П30.18-30 (сетка С11)

Полученные расчеты (см. п. 3.3) показали, что анкерная тяга передает на анкерную опору усилие в 320,64 кН. Нагрузка, приходящаяся на одну плиту, в этом случае составляет 320,64 кН / 2 = 160,12 кН. Указанную нагрузку прикладываем к плите в виде распределенной на площадь, равную площади подкладки П2 размерами 0,3×0,3 м, т. е. распределенная нагрузка, прикладываемая к центру плиты (в месте установки тяги), составляет
160,12 кН / (0,3*0,3) м² = 1779,11 кН/м² (рис. 3.4.2).

Рис. 3.4.2. Схема загружения плиты

Ниже приведены результаты расчетов в программе Scad (рис. 3.4.3÷3.4.4), из которых видно, что диаметр необходимой продольной арматуры составляет Ø22 А-III, поперечной — Ø18 А-III, что значительно превосходит установленную в рассматриваемой плите.

Рис. 3.4.3. Отображение изополей продольного армирования плиты при шаге арматуры 300 мм

Рис. 3.4.4. Отображение изополей поперечного армирования плиты при шаге арматуры 300 мм

Поскольку плиты не проходят по условию наличия необходимого армирования было принято решение рассмотреть возможность использования указанных плит с введением ограничений на нагрузку при эксплуатации, т. е. при уменьшенной эксплуатационной нагрузке в строительном и эксплуатационных случаях.

Были проведены серии расчетов в программе Plaxis, результаты которых представлены в табл. 4.

Таблица 4

Результаты серии расчетов для оценки несущей способности анкерных плит

Отметка низа шпунта, м	Отметка дна перед причалом, м	Эксплуатационная нагрузка на причале, кН/м	Расятгивающие усилия в анкерных тягах, N, кН/пм	Расятгивающие усилия в анкерных тягах, N, кН
-13,200	- 3,000	40,00	156,70	376,08
		20,00	111,10	266,64
		5,00	79,67	191,21
	-1,000	40,00	96,85	232,44
		20,00	79,36	190,46
		5,00	68,49	164,38

 

Кроме того была проведена серия расчетов в программе SCad для определения максимально допустимой нагрузки на плиту, результаты которых приведены в графическом виде ниже (рис. 3.4.5÷3.4.12).

Рис. 3.4.5. Отображение изополей продольного армирования плиты при шаге арматуры 300 мм и усилии в анкерной тяге 270 кН

Рис. 3.4.6. Отображение изополей поперечного армирования плиты при шаге арматуры 300 мм и усилии в анкерной тяге 270 кН

Рис. 3.4.7. Отображение изополей продольного армирования плиты при шаге арматуры 300 мм и усилии в анкерной тяге 180 кН

Рис. 3.4.8. Отображение изополей поперечного армирования плиты при шаге арматуры 300 мм и усилии в анкерной тяге 180 кН

Рис. 3.4.9. Отображение изополей продольного армирования плиты при шаге арматуры 300 мм и усилии в анкерной тяге 90 кН

Рис. 3.4.10. Отображение изополей поперечного армирования плиты при шаге арматуры 300 мм и усилии в анкерной тяге 90 кН

Рис. 3.4.11. Отображение изополей продольного армирования плиты при шаге арматуры 300 мм и усилии в анкерной тяге 45 кН

Рис. 3.4.12. Отображение изополей поперечного армирования плиты при шаге арматуры 300 мм и усилии в анкерной тяге 45 кН

На основании полученных данных был построен график зависимости минимально необходимой площади арматуры на один погонный метр плиты А_s от усилия в анкерной тяге N_a (рис. 3.4.13÷3.4.14). На графике величина 2,356 см² — площадь 3Ø10, а величина 1,508 см² — площадь 3Ø8, что соответствет реальной площади арматуры плит соответственно в продольном и поперечном направлениях.

 

Рис. 3.4.13. К определению максимально допустимого усилия в анкерной тяге, исходя из реального армирования продольной арматуры

 

Рис. 3.4.13. К определению максимально допустимого усилия в анкерной тяге, исходя из реального армирования поперечной арматуры

На основании полученных данных можно сделать вывод, что максимально допустимое усилие в анкерной тяге соответствует 75 кН.

Согласно расчету, выполненному по геологическому разрезу буровой скважины №1 усилие в анкерной тяге составляет (при условии отсыпки постели и эксплуатационной нагрузке 5 кН/м²) 74,85 кН, что лежит в пределах допустимых значений. Отсюда следует вывод о существенной зависимости результатов от физико-механических характеристик грунтов.

Таким образом безопасное использование указанных плит ограничено. Для случая менее благоприятных геологических условий рекомендуется устройство непосредственно за шпунтовой стенкой рагрузочных экранирующих устройств.