Calculul de retinere de perete 2
Unele dintre proprietățile și caracteristicile solurilor. Grundurile sunt împărțite în rocă, care particulele sunt cimentate (conectat) intr-un singur monolit și neskalnye în care tăria legăturilor dintre particulele este mică și această relație este substanțial mai mică rezistență a particulelor înseși. Prin solurile neskalnym sunt grosiere, nisipoase și argiloase.
Caracteristicile solului necesare pentru calculul structurilor proiectate în acest sol, determinată în două moduri. În primul rând, experimental într-un laborator sau de teren condiții, astfel de caracteristici se numește sursă. În al doilea rând, pe baza caracteristicilor inițiale potrivit (12.1), (12.2) și tabele (tabelele. 7,3-7,5) determină derivați de caracteristicile solului.
Cele mai importante caracteristici de bază Primerii neskalnyh sunt:
- tipul de sol, care depinde de conținutul de particule minerale dintr-o anumită dimensiune;
- granulometrie solurile nisipoase;
- Densitatea solului, în cazul în care Q - greutatea probei de sol, g, sau t kg; V - volumul probei de sol în starea sa naturală ,;
- greutatea volumului de sol uscat; aici g - accelerația cădere liberă, valoarea în calculele pot fi luate egal cu 10;
- Densitatea particulelor de sol - raportul masic al părții solide a solului în stare uscată la volumul particulelor de sol lichide deplasate;
- W umiditate a solului (masa)%:
- porozitate de obicei calculată prin formula
- densitatea în vrac a solului suspendat (care este un fel de nivelul apelor subterane)
unde - volumul de apă în greutate.
Orice sol afânat, fiind liber turnat peste formele platformă orizontală o pantă a cărei pantă depinde de proprietățile solului. Luați în considerare o panta ideala a solului în vrac, adică. E. O astfel că particulele sunt de tracțiune complet absente cauzate de siliciu coloidal și proprietăți vâscoase particulelor de sol.
Lăsați această pantă, liberă este o particulă solidă M. descompune greutatea particulelor în două componente (Figura 12.1.): N normale la linia de pantă și tangent ab T. Forța T tinde să se deplaseze particula la piciorul pantei, dar va contracara forța de frecare este proporțională cu presiune normală, adică .. (in care f - coeficient de frecare).
Fig. 12.1. Stabilitatea solului particulelor pe o pantă.
Stabilirea unei ecuații de particule echilibru M. proeminente toate forțele pe o față înclinată a pantei, și care egalează până la zero suma algebrică a:
de unde
Pe de altă parte, conform legii lui Coulomb, rezistența este rezistența la forfecare a solului granular de frecare. Caracteristic acestei rezistențe este intern coeficientul de frecare f. egală cu tangenta așa numitul unghi de frecare internă, adică. e.
De la (a) și (b) în cele din urmă obținem:
Astfel, unghiul de frecare internă este un unghi de limitare de repaus a solului în vrac, care este de asemenea numit unghiul de repaus.
Conceptul de unghiul de repaus se referă numai la solurile de particule uscate, și conectat la sol argilos este nici un sens, deoarece acesta din urmă în funcție de unghiul de repaus umezeala poate varia de la 0 ° la 90 ° și, de asemenea, depinde de înălțimea pantei.
Este din cauza acestei variabilitate de tracțiune în sol coeziv pentru a determina mărimea și contul său în calculul stabilității și a structurilor care dețin pante pantă, este foarte dificil. În viitor, solul specific de tracțiune nu vor fi luate în considerare pentru fiecare tip de sol va deveni pentru a utiliza valoarea medie (vezi. Tabelul 7.3.). În cele mai multe cazuri, această abordare conduce la stabilitatea structurii.
Ziduri satisfăcute în cazul în care este necesar să se mențină matricea pantei solului, panta care depășește valoarea determinată de unghiul de forte de frecare și adeziune internă. Un exemplu tipic al unui perete de retinere este granit sau beton cheiului, păstrând o poziție în mod substanțial verticală, la granița sol între pământ și apă.
Aici ne limităm la zidurile masive de reținere. caracterizată prin mici fundații adânci și o grosime mare. Presiunea solului astfel pereții rezista gravitatea acesteia.
Fig. 12.2 este o diagramă a unui zid de retinere, de fixare al pământului pană având plane de alunecare suprafața Soarelui (ipoteza Coulomb). Stabilitatea unui astfel de perete trebuie să fie testat pe trei criterii:
Fig. 12.2. Păstrarea de perete.
- dacă deplasarea are loc la peretele AB planul bazei;
- dacă peretele din jurul marginilor rãsturna A;
- Nu peretele de bază dă drumul.
Calculele încep cu definirea principalelor forțe care acționează pe perete. Aceste forțe sunt peretele de greutate G și presiunea de pământ activă. Primul este elementar, iar pentru determinarea unei a doua necesară pentru calcularea și complot presiunea specifică epure solului pe perete, care utilizează formula
în care: - presiunea la sol specifică la punctul la adâncimea - greutatea volumetrică a solului; - unghiul de frecare internă.
Ecuația (12.3) este ecuatia unei linii drepte, cu toate acestea diagrama presiuni specifice vor fi sub forma unui triunghi dreptunghiular, cu o presiune maximă specifică împotriva peretelui tălpii (Fig. 12.2).
Presiunea rezultantă pământ activă pe peretele de sprijin este zona de diagrame
Rezultanta orizontală și se aplică pe o treime din înălțimea din partea de jos a peretelui de fixare. În cazul acțiunii pe suprafața solului uniform distribuită q prigruzki solid definesc înălțimea redusă a stratului de sol înlocuiește acțiunea, fața peretelui posterior continuând până la intersecția cu o nouă linie de umplere (Fig. 12.3) și să construiască o diagramă triunghiulară comună a presiunii.
Fig. 12.3. Diagrama de presiune pe peretele de sprijin, în prezența q prigruzki.
Pe peretele de reținere va acționa doar trapezoidal hașurată parte a diagramei presiunii (Fig. 12.3). atunci
Când presiunea pe suprafața peretelui vertical va acționa orizontal la un punct care corespunde centrului de greutate al înălțimii diagramei presiunii trapezoidală (Fig. 12.3). Cu toate acestea, ziduri de sprijin au adesea o față posterioară înclinată, iar unghiul de înclinare poate fi pozitiv (Fig. 12.4 a) sau negativă (Fig. 12.4 b).
Înclinând peretele din spate se confruntă afectează în mod semnificativ valoarea presiunii activ, presiunea în comparație cu solul, la fața posterioară a peretelui vertical, în primul caz, presiunea va fi mai activă, iar al doilea - mai puțin. Formulele de calcul aici sunt după cum urmează:
- dacă unghiul pozitiv (vezi. Fig. 12.4 a)
- în cazul în unghi negativ (Fig. 12.4 b)
Fig. 12.4. Păstrarea de perete, cu o față posterioară înclinată.
Rețineți că formula (12,6) și (12,7), precum și pentru că materia, formula (12.3) sunt derivate presupunând că nu există frecare între sol și perete, astfel încât rezultanta presiunii trebuie să fie perpendiculară pe fața posterioară a peretelui. Aceasta ar corespunde fenomenelor observate în cazul downlink în peretele lateral din spate se confruntă sol (cu un unghi pozitiv, vezi. Fig. 12.4 a). În cazul ascendent spre fața posterioară la sol a peretelui (cu o valoare negativă a unghiului, vezi. Fig. 12.4 b) ilogice să ia direcția de presiune înclinată în sus, adică. E. Perpendicular pe fața posterioară a peretelui, se recomandă ca, în ultimul caz să ia în considerare direcția de presiune orizontală.
În cazul unui sol orizontal suprafață de încărcare distribuită uniform de încărcare în formulele (12,6) și (12,7), un prim factor de multiplicare, care urmează să fie înlocuită cu expresia unde h - înălțimea stratului de sol este redusă, o sarcină egală cu raportul dintre q intensitate pentru greutatea volumetrică a solului.
În calculele structurilor de măsurare a debitelor de multe ori trebuie să se confrunte cu solul, situat într-o stare suspendată. Pentru astfel de condiții în formula (12-3) - (12.7) necesară pentru a substitui greutatea solului ponderate volumic și unghiul de frecare internă „, care poate dura în medie mai mică decât solul uscat.
Pentru a determina forțele care acționează pe perete, începe să evalueze durabilitatea acestuia. factor de stabilitate la forfecare este estimat stabilitate la forfecare, care este raportul dintre forța de susținere a peretelui, iar această forță de frecare, la forța de forfecare, adică. E. Presiune la sol. Fig. 12.2, 12.3 este egal cu
aici f - coeficientul de frecare (valori aproximative pot fi luate din tabelul 7.3.).
Peretele este considerat stabil dacă
Stabilitatea îngustării estimat coeficientul de stabilitate în caz de răsturnare, care este raportul dintre cuplul de retinere generat de greutatea peretelui, la momentul de înclinare care rezultă din presiunea pământului.
Momente (produs de forță pe umăr) calculate în ceea ce privește nervură în jurul căreia peretele poate răsturna. Fig. 12.2 - această margine A. Aici:
Pentru a asigura stabilitatea necesară
Stabilitatea pe un perete de tragere este evaluată prin compararea tensiunii reale care apare la peretele de bază, cu o rezistență nominală a solului (vezi. Tabelul 7.4.), În timp ce primul nu trebuie să depășească acesta din urmă.
Tensiunea reală se calculează prin formulele impedanțe complexe (vezi. F. 9.7). Dacă linia a forței G (greutatea peretelui) trece prin centrul bazei (Fig. 12.2), tensiunile sunt egale
În cazul în care F = b - zona, o - secțiune dreptunghiulară modul cum un perete de bază (reamintim că lungimea web de 1 m); semne (-) și (+) caracterizează compresia și tensiune; și - tensiunea la punctul A și la punctul B. Între aceste puncte de tensiune variază liniar.
Dacă linia de acțiune a forței G nu trece prin centrul bazei (Fig. 12.3), t. E. compresiune excentric Se produce, în scopul de a calcula stresul procedează după cum urmează.
Mai întâi, găsiți locația centrului de presiune așa-numitele. reprezentând distanța de la punctul A la punctul în care rezultanta forțelor G și se intersectează cu linia de bază a peretelui
Apoi determina excentricitatea rezultante e.
În cele din urmă, se calculează tensiunea de formulele:
În concluzie, în comparație cu rezistența găsit tensiunea nominală.
Calculul ancore de suspendare hidrometrice poduri leagăn și trecerile de feribot efectuate pentru a evalua stabilitatea lor sub acțiunea forțelor de poduri de cablu de susținere (vezi. Fig. 4.3) sau trecerile de cablu de conducere (vezi. Fig. 4.14). Calculul ancore de poduri si pasaje în același mod. Luați în considerare o astfel de metodă de calcul pentru exemplul ancorei betonului prezentat în Fig. 12.5. Dimensiunile armăturii, adâncime și unghi tije amplasarea sale, care sunt atașate la corzi sunt cunoscute.
Fig. 12.5. Conducerea stabilității la calculul armăturii.
Verificați stabilitatea ancora la forfecare și trage-out. Se poate deplasa sub influența componentei orizontale a tensiunii a două cabluri (2N), și se poate trage componenta verticală.
În plus față de eforturile frânghiei atașat la o ancoră în urma forțelor principale: ancore de greutate mort, greutatea ancora la sol, forța pe baza zonei de ancorare de frecare, presiunea solului activă pe fața posterioară a armăturii, rezistența pasivă a solului pe fața frontală a ancorei. Luați în considerare modul de a găsi valoarea acestor forțe. Greutatea ancorei și solul este determinată de elementar. Componentele orizontale și verticale ale cablurilor de tensiune, respectiv:
Să ne amintim că metodele de determinare a forței în coarda (N) în Capitolul 11. Forța de frecare este dată de:
unde f - coeficientul de frecare (vezi Tabelul 7.3 ..).
Presiunea activă a solului se calculează cu formula (12.5). Având în vedere lățimii ancorei b (în planul desenului) este: