Расчет по первой группе предельных состояний.

 

4.1.1 Расчет прочности грунта основания.

Расчет сводится к определению среднего р_ср , максимального р _{ma х} и минимального р _min напряжений по подошве фундамента стены, исходя из линейной зависимости распределения контактных давлений, что оправдывает применение формул сопротивления материалов для центрального и внецентренного сжатия:

р_ср =   ≤ ;                                              (4.1)

p_{ma х}  =   +  ≤ ;                              (4.2)

р _min = -  ≥ 0,                                        (4.3)

где N₁  и М₁ – соответственно сумма всех расчетных вертикальных сил в уровне подошвы фундамента и момент всех расчетных сил относительно оси, проходящий через центр тяжести подошвы (точка О на рис. 5);

W – момент сопротивления подошвы фундамента относительно той же оси, м^3;

А – площадь подошвы фундамента, м^2;

R – расчетное сопротивление грунта основания, кПа, определяемое по формуле (4.6)

γ_g – коэффициент надежности по грунту, принимаемый равным 1,4;

γ_с – коэффициент условий работы, принимаемый в расчете равным 1 для р_ср и 1,2 для p_{ma х.}

Площадь подошвы стены (для случая плоской задачи)

A = b · 1,                                                       (4.4)

где b – ширина подошвы фундамента стены, м.

Момент сопротивления, м³,

W = .                                                      (4.5)

Расчетное сопротивление, кПа,

R = 1.7 { R₀ [1 + k₁ · (b – 2)] + k₂ · γ · (d – 3)}, (4.6)

где R₀ – условное расчетное сопротивление грунта, залегающего под подошвой фундамента, принимаемое по табл. 5 – 6 прил. 2;

γ - расчетное значение удельного веса грунта, расположенного в пределах глубины заложения фундамента, ;

d – глубина заложения фундамента, м;

k₁, k₂ – коэффициенты, принимаемые по табл. 7 прил. 2.

 

4.1.2 Расчет устойчивости стенки против опрокидывания. Расчет сводится к выполнению условия

≤ ,                                                       (4.7)

где М_u1 – расчетный момент опрокидывающих сил относительно оси возможного поворота (вокруг точки О₁ на рис. 5);

М_z1 – расчетный момент удерживающих сил относительно той же оси;

m – коэффициент условий работы, принимаемый при нескальных    основаниях равным 0,8;

γ_n – коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.

 

4.1.3 Расчет устойчивости стены против сдвига.

Расчет сводится к выполнению условия

 ≤ ,                                                      (4.8)

где Q_r1 – расчетная сдвигающая сила, равная сумме проекций сдвигающих сил на направлении возможного сдвига;

Q_z2 – расчетная удерживающая сила, равная сумме проекций удерживающих сил на направлении возможного сдвига;

m – коэффициент работы, принимаемый равным 0,9;

γ_n - коэффициент надежности, принимаемый равным 1,1.

 

Расчет по второй группе предельных состояний

 

Расчет сводится к определению положения равнодействующей N_II в плоскости подошвы фундамента. Эта проверка косвенно контролирует крен стены и выполняется при условии

≤ ,                                                  (4.9)

где е₀ =  - эксцентриситет вертикальной равнодействующей N_II относительно центра тяжести площади подошвы фундамента при моменте М _II –  относительно главной центральной оси подошвы;

ρ = - радиус ядра сечения площади подошвы фундамента.

Величина  = 0,8 (при учете только постоянных нагрузок).

 

 

ПРИМЕР РАСЧЕТА ПОДПОРНОЙ СТЕНЫ

 

Исходные данные и цели расчета

 

Размеры стены:

ширина поверху а = 1 м;

ширина подошвы стены b = 3м;

высота Н = 6;

высота фундамента d = 1.5 м;

угол наклона задней грани к вертикали ε = +10 .

Грунт засыпки:

песок мелкий, удельный вес γ_зас  = 18 ;

угол внутреннего трения φ = 28 ;

угол трения грунта засыпки о заднюю грани стены δ = 1 ;

угол наклона поверхности засыпки к горизонту   = + 8 .

 

Грунт под подошвой фундамента (глина):

удельный вес  γ = 21,0 ;

влажность  = 0,16;

удельный вес твердых частиц γ_s = 27,5 ;

предел текучести = 0,33;

предел раскатывания  = 0,15.