5. Проверка обшей устойчивости больверка
5.1. Проверку обшей
устойчивости больверка, выполняем по
методу кругло-цилиндрической поверхностью
(рис3).Приводим сдвигающийся массив к
однородному с плотностью грунта,
находящегося во взвешенном состоянии,
В нашем случае
1.5
Для этого
интенсивность нагрузки над расчетным
уровнем воды равную
приводим
к высоте 
-эквивалентом
слоя грунта с объемным весом 
1.5 т/м3
Полученную высоту
откладываем вверх
от расчетного уровня воды и получаем
ограничение
5.2. Определяем координаты центра О и радиус кривой скольжения R по приближенному методу Феллениуса. Абсолютные координаты Хо и Уо равны
Х0 = х · Н
Уо = y · H
где х и у -относительные координаты центра О, определяемые по табл. 3 Методических указаний по выполнению настоящей РГР.
Н - свободная высота шпунтовой стенки = 10.4 м
h0- превышение эпюры приведенных нагрузок над отметкой покрытия причала
ho= hприв- УВ = 6.42 м - (2,7+1,3) = 2.42м
l- полная глубина погружения стенки =13.484 м
тогда
x
= 0,32 м
Вычисляем координаты точки О
Хо = 0.32 x 10 =3,2 м
У0= 0,57 x 10 = 5,7м
Линейный размер радиуса кривой скольжения (от точки О до низа шпунтовой стенки) будет равен
R = 24.54 м ( рис. 3).
5.3.
Определяем
наихудшее для устойчивости больверка
положение временной равномерно
распределенной нагрузки
( коммерческий груз) на территорию
причала Для этого из точкиО
проводим
радиус R под
углом φ3= 16 ° к вертикали до пересечения
с поверхностью скольжения. Из полученной
точки N восстанавливаем вертикаль до
которой от линии кордона нагрузку qo в
расчете не учитываем. IV,
5.3. Ограничиваем эпюру приведенных нагрузок в тыловой ее части. Для этого расчетный уровень воды акватории (УВ) продолжаем вправо до пересечения с поверхностью скольжения и из полученной точки пересечения Ф проводим вертикаль до верха эпюры приведенных нагрузок (точка S).
Рассматриваем
вертикаль, проходящую через точку
пересечения поверхности скольжения с
отметкой территории порта V Приведенная
высота h на этой вертикали в точке Vi
равна
Точки S и V1соединяем отрезком прямой.
5.5. Всю сдвигающуюся призму грунта разбиваем на равные полоски шириной b = 0,1 R, а первую полоску располагаем так, чтобы ее центр тяжести попал на вертикаль, опущенную из центра поверхности скольжения. Это облегчит расчеты, так как величины
будут равны 0,0.1,0.2,0.3 и тд
Вычисляем b=0.1x28.878= 2.8878м
5.6. Расчет сводится к определению коэффициента запаса общей, устойчивости больверка А-, равного отношению суммы моментов сил сопротивления сдвигу (удерживающих сил) к сумме моментов сил сдвигающих. Для обеспечения устойчивости необходимо соблюдение условия К > 1.
Зависимость выведена из анализа сил, действующих на некоторый i- ый. выделенный двумя вертикальными плоскостями, элемент сдвигаемого грунтового массива шириной b = 0,1 R на один погонный метр стенки.
Расчетная схема приведена на рис.3.,
где R- радиус поверхности скольжения, м;
г,-
расстояние
от вертикали, опущенной из центра кривой
скольжения до линии действия силы
тяжести i -
ой полоски,
м. В расчетах
г, принимаем
со знаком плюс для полосок, расположенных
справа от центра вращения, и со знаком
минус - слева от него;
tg φ1, - коэффициент трения грунта;
φ1- угол внутреннего трения грунта, град. м;
L - длина дуги по которой действует сцепление, м;
с - сцепление грунта, кПа.
5.7. Подставив в формулу величину
где hi - средняя высота i- ой полоски, снимаемая с чертежа (рис. 3) и разделив числитель и знаменатель на bрз, получим
Где L =0,0175 • R
- центральный угол, опирающийся на дугу L , град.
129с чертежа
R=28.87м
L=0,0175∙129 · 28,87= 65.17 м 5.8 Вычисление знаменателя и первого слагаемого числителя уравнения выполняем в табличной форме (табл. 4)
|
Номера полосок |
h, м |
ri м |
hi x ri м2' |
sinα=ri/R, |
αi
град |
cosαi
|
φi град |
tgφi
|
hi cos αi·tgφi
|
|
1 |
13.1 |
0 |
0 |
0 |
0 |
1 |
22 |
0.344 |
4.506 |
|
2 |
22.8 |
2.9 |
66.12 |
0.10 |
5 |
0.996 |
22 |
0.344 |
7.811 |
|
3 |
22.2 |
5.7 |
64.38 |
0.29 |
11 |
0.981 |
22 |
0.344 |
7.491 |
|
4 |
21.3 |
8.6 |
183.18 |
0.43 |
17 |
0.956 |
22 |
0.344 |
7.004 |
|
5 |
20 |
11.5 |
230 |
0.55 |
23 |
0.92 |
22 |
0.344 |
6.329 |
|
6 |
18.4 |
14.4 |
264.96 |
0.69 |
30 |
0.866 |
22 |
0.344 |
5.481 |
|
7 |
16.2 |
17.4 |
281.88 |
0.82 |
37 |
0.798 |
22 |
0.344 |
4.447 |
|
8 |
13.4 |
20.3 |
272.02 |
0.94 |
44 |
0.719 |
22 |
0.344 |
3.314 |
|
9 |
9.5 |
23.2 |
220.4 |
1.06 |
53 |
0.601 |
28 |
0.531 |
3.031 |
|
10 |
3.3 |
26.4 |
87.12 |
1.16 |
66 |
0.406 |
30 |
0.577 |
0.773 |
|
11 |
13.1 |
-2.8 |
-36.68 |
1.27 |
-7 |
0.992 |
-22 |
-0.344 |
4.47 |
|
12 |
12.8 |
-5.8 |
-74.24 |
1.37 |
-11 |
0.981 |
-22 |
-0.344 |
4.319 |
|
13 |
12.2 |
-8.7 |
-106.14 |
1.42 |
-17 |
0.956 |
-22 |
-0.344 |
4.012 |
|
14 |
11.3 |
-11.6 |
-131.08 |
-0.15 |
-23 |
0.92 |
-22 |
-0.344 |
3.615 |
|
15 |
10 |
-14.5 |
-140.5 |
-0.29 |
-30 |
0.866 |
-22 |
-0.344 |
2.979 |
|
16 |
8.4 |
-17.5 |
-147 |
-0.43 |
-37 |
0.798 |
-22 |
-0.344 |
2.305 |
|
17 |
6.2 |
-20.6 |
-125.86 |
-0.57 |
-45 |
0.707 |
-22 |
-0.344 |
1.507 |
|
18 |
3.4 |
-22.5 |
-72 |
-0.69 |
-51 |
0.621 |
-22 |
-0.344 |
0.726 |
|
|
|
|
∑= 751.4 |
|
|
|
|
|
∑ = 74.12 |
5.9. Проверяем условие устойчивости
Условие выполняется, общая устойчивость больверка обеспечена.
РГР ЭТТМ и К- 16 ПЗ
Изм
Лист
№ докум.
Подпись
Дата
Выполнил
Литер
Лист
Листов
Ковалёв
Расчет причальной набережной в виде стального одинарного больверка
Проверил
Рыбников
у
1
ГМУ им. Ф.Ф. Ушаков
гр.631
Н.Контр.