- •1. Физические величины, используемые при работе больверка.
- •2. Исходные данные к варианту № 5
- •3.Статический расчет больверка
- •Вычисление абсцисс опоры активного давления грунта
- •Вычисление абсцисс опоры пассивного давления грунта
- •Вычисление абсцисс суммарной эпюры давления грунта
- •Строим силовой многоугольник
- •4. Подбор шпунта и определение диаметра анкерных тяг.
- •5. Проверка обшей устойчивости больверка
Содержание
Физические величины,используемые при работе больверка_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Исходные данные к варианту № 5_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Статический расчёт больверка_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Вычисление абсцисс эпюры активного давления грунта_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Вычисление абсцисс эпюры пассивного давления грунта_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Вычисление абсцисс суммарной эпюры давления грунта_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Построение силового и верёвочного многульников_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Подбор шпунта и определение диаметра анкерных тяг_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
Проверка общей устойчивости больверка_ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _ _
1. Физические величины, используемые при работе больверка.
1.1. Сила, нагрузка, вес: кг, т, Н
1 кг =10Н
1т =10000Н =10Кн
1.2. Линейная нагрузка: кгс/м
1 кг/м = 10Н/м
1.3. Давление, напряжение: кг/см2 ; т/м2 ; Па
1 кг/см2 = 10 т/м2 = 105 Па =100 кПа = 0,1 МПа
1 т/м2 = 10 кПа =0,01 МП
1.4 Объемный вес грунта ρ: гр/см 3, т/м3
1г/см3 = 1 т/м3
1.5. Угол внутреннего трения грунта φ = град от 0º до 45º–в зависимости от вида грунта
1.6. Сцепление грунта c: кг/см2 , Па от 0 до 1 кг/см2 – в зависимости от вида грунта
2. Исходные данные к варианту № 5
2.1.Выполняем расчетную схему(рис.1) и на неё наносим исходные данные.
2.2.Числовое значение расчетной нагрузки на Прикордонной полосе для всех вариантов назначено эмпирически равным:
q0 = 4 т/м2 = 40кПа = 0.4 кг/см2
2.3. Физико-механические характеристики грунтовой засыпки за шпунтовой стенкой до уровня воды (УВ)
с1= 0–для всех вариантов работы
ρ1= 1.88 г/см3=1.88 т/м3 – из табл. 1
φ1= 410 - из табл.1
2.4. Физико-механические характеристики грунтовой засыпки за шпунтовой стенкой ниже уровня воды (УВ) до дна акватории
с2=0–для всех вариантов работы
ρ2=1.5 г/см3=1.5т/м3 – для всех вариантов работы
φ2=290 - из табл.1
2.5. Физико-механические характеристики дна, состоящего из грунта естественного сложения
с3 =8 кПа=0.8 кг/см2 =8 т/м2-из табл.1
ρ3 =1.5 г/см3 = 1.5 т/м3 -для всех вариантов работы
φ3 =220 - из табл.1
2.6.Свободная высота стенки больверка
Н=10.4 м –из табл.1
2.7. Высота наданкерной части стенки больверка (от анкерной тяги до кордона)
t=2.7 м –из табл.1
Во избежание коррозии металлической анкерной тяги, она должна быть расположена как минимум на 0,5м., выше уровня воды (УВ). Для удобства вычислений принимаем равной
уровень воды = 4м
4.0 - 2.7 = 1.3 м
2.8. Ориентировочная глубина забивки шпунта
l= 1,3·Н = 1,3 х 10 = 13 м
2.9. Общая длина шпунта
L= H+ l =10.4+13= 23.4 мТак как шпунты изготавливают длиной кратной 1м. принимаем L = 24 м тогда l = 24.0 – 10.4 = 13.6 м
3.Статический расчет больверка
Расчет производим графоаналитическим методом (рис. 2) в следующей последовательности.
3.1. Вычисляем активное давление грунта, грунтовой засыпки и естественного сложения ea на шпунтовую стенку используя формулу
ea i = [q0+∑(ρihi)] λφ i ,
где q0=40 кПа=4 т/м2 – расчетная равномерно распределенная нагрузка на покрытие причала (коммерческие грузы);
ρi –объемный вес i-го слоя грунта, т/м3;
hi –мощность(высота) i-го слоя грунта величиной от 0,5 до 1,0м. ;
для удобства вычисления принимаем hi –1 м
λφ i –коэффициент бокового давления грунта на стенку(распор);
λφ i= tg2(45º-φi/2),
где φ i – угол внутреннего трения i-го слоя грунта, град
Если i-й слой грунта обладает сцеплением, то в пределах всего слоя этого грунта боковое давление (распор) уменьшают на величину eλi cφi
eλi cφi=-2citg(45-φi/2),
где сi –сцепление i-го слоя грунта, кПа
3.2. Вычисляем λai для трех слоев (см. рис.1): слой до уровня воды (λa1), ниже уровня воды до дна (λa2) и ниже дна (λa3)
λa1=tg2(45º-41º/2)= 0.207
λa2=tg2(45º-29º/2)= 0.346
λa3=tg2(45º-22º/2)= 0.454
3.3.Сцеплением, согласно исходным данным, обладает только грунт природного сложения (с1,с2), залегающий ниже дна. Поэтому eλi cφi вычисляем тоже только для этого слоя
eλi cφ3=-2c3tg(45-φ3/2)=-2·8·tg(34º)= -16*0,674 = -10,79
3.4.Полученные данные вносим в табл.1 и вычисляем eλi ( последняя колонка)
3.5. По табличным значениям eλi строим эпюру активного давления грунта на шпунтовую стенку (распор) справа от оси стенки в масштабе 1:50 (рис 2a)
3.6.Интенсивность пассивного давления грунта eλi вычисляем по формуле
ea i=[q0+∑(ρihi)] λφ iК1
Таблица 1