|
Расчет подпорных стен. Клейн Г.К. 1964 | Библиотека: книги по архитектуре и строительству
Расчет подпорных стен |
Клейн Г.К. |
Высшая школа. Москва. 1964 |
196 страниц |
Содержание:
В книге рассмотрены основные вопросы теории давления грунтов и расчёта подпорных стен. Изложение теории иллюстрируется большим числом примеров расчёта. Книга предназначена в качестве учебного пособия по курсам строительной механики, оснований и фундаментов, а также пособия к курсовому, дипломному и реальному проектированию.
Предисловие
Глава I. Общие сведения о подпорных стенах и методах их расчета
Типы подпорных стен
Материалы подпорных стен
Производство работ по строительству подпорных стен
Условия работы и предельные состояния подпорных стен
Принципы расчета подпорных стен и действующие нормы
Нагрузки, действующие на подпорные стены
Глава II. Основы теории предельного напряженного состояния грунтов
Сопротивление грунта сдвигу
Площадки скольжения в грунте
Изображение напряженного состояния грунта
Давление грунта на подпорные стены по теории В.В. Соколовского
Глава III. Упрощенная теория давления грунтов иа крутые подпорные стены
Основные уравнения и теоремы
Графические построения для определения сил активного давления грунта на подпорные стены
Формулы для определения сил активного давления грунта на подпорные стены
Распределение давления грунта по высоте подпорной стены
Пределы применимости теории Кулона
Глава IV. Давление на подпорные стены от нагрузок, приложенных на поверхности засыпки
Общие уравнения
Сплошная равномерная нагрузка
Полосовая нагрузка
Сосредоточенная нагрузка
Глава V. Влияние разнослойности грунта, грунтовой воды и сцепления
Влияние разнослойиости грунта
Давление грунтовой воды
Учет сцепления в грунте
Глава VI. Особые случаи давления грунта на подпорные стены
Активное давление грунта при сползании его по откосу котлована
Давление грунта на пологую подпорную стену
Давление грунта на подпорную стену с ломаным очертанием задней поверхности
Давление грунта на подпорные стены с разгрузочными площадками и с фундаментными плитами
Давление грунта на подпорные стены со специальным очертанием граней
Давление грунта на подпорные стены ограниченной длины и на подпорные стены криволинейные в плане
Сейсмическое давление грунта
Глава VII. Пассивное и упругое давление грунта
Давление груита состояния покоя
Давление грунта на подпорную стену в зависимости от его перемещения
Глава VIII. Другие теории давления грунта на подпорные стены
Теория Ренкина
Теория Буссинеска
Теория Н. П. Пузыревского
Способ С. С. Голушкевнча
Теория Е. А. Гаврашенко и М. Е. Кагана
Данные наблюдений и опытов
Глава IX. Расчет подпорных стен на устойчивость
Устойчивость против плоского сдвига по основанию
Устойчивость против опрокидывания
Расчет подпорной стены на устойчивость против опрокидывания с учетом деформации основания
Глава Х. Расчет оснований подпорных стен
Давление подпорной стены на основание
Несущая способность основания подпорной стены на сдвиг
Осадки и крены фундаментов подпорных стен
Расчет свайного фундамента подпорной стены
Глава XI. Расчет подпорных стен на прочность
Прочность массивных подпорных стен
Глава XII. Многоугольник давлений н зависимости между различными требованиями, определяющими размеры профиля подпорной стены
Многоугольник давлений
Зависимость между коэффициентами запаса устойчивости на сдвиг и опрокидывание
Зависимость между результатами проверок на устойчивость по старому и новому методам
Условие «средней трети» в устойчивость стены против опрокидывания
Зависимость между результатами проверок на опрокидывание с учетом и без учета деформации основания
Глава XIII. Расчет тонких стенок
Незаанкерованные стенки
Заанкерованные стенки
Литература
В последние годы теория давления грунтов и теория расчета подпорных стен получили в Советском Союзе значительное развитие и уточнение в нескольких направлениях.
1. На смену старой теории давления грунтов, основанной на грубых допущениях Кулона, появилась строгая теория В. В. Соколовского, которая в настоящее время уже достаточно разработана и используется во многих случаях практики.
2. Установлены пределы практической применимости теории Кулона; в тех же случаях, когда она дает недопустимые погрешности (пологие стены и нижние грани ломаных стен), внесены необходимые уточнения, сближающие результаты этой теории с теми, которые дает теория В. В. Соколовского.
3. Взамен старой методики расчета подпорных стен по разрушающим нагрузкам и общему коэффициенту запаса уже не только меняется, но и получила официальное утверждение в Строительных нормах проектирования мостов (СН-200—62) методика расчетных предельных состояний с расчлененным на составные части коэффициентом запаса.
4. Разработана новая методика проверок устойчивости подпорной стены, учитывающая прочность и деформацию ее основания и соответствующая новой трактовке коэффициента запаса.
5. Взамен применяемых в настоящее время формул теории упругих тел (теории «Сопротивления материалов») для определения Напряжений в материале подпорной стены получили широкое распространение и официальное утверждение формулы, учитывающие пластичность таких материалов, как железобетон, бетон и каменная кладка.
6. Разработана техника подбора ширины профиля подпорной стены исходя из существующих требований, и выявлена математическая связь между результатами, вытекающими из различных требований.
7. Массивные подпорные стены, расчет которых до сих пор только и рассматривался в курсах строительной механики, в значительной степени вытеснены более экономичными тонкоэлементными сборными конструкциями из железобетона.
Все эти вопросы мало освещены современной учебно-технической литературой и, как правило, не находят должного отражения в курсах лекций по строительной механике, читаемых в строительных вузах.
Настоящее пособие имеет целью восполнить указанный пробел и служить учебным пособием по курсам строительной механики и оснований и фундаментов, а также при курсовом и дипломном проектировании.Книга содержит 26 примеров расчета, которые окажутся полезными студентам, особенно вечерникам и заочникам, при выполнении расчетно-графических работ и проектов. Книга может быть также использована инженерами-проектировщиками.
При ее написании использованы новейшие нормативные и литературные данные, а также собственные работы автора в данной области.
Автор приносит благодарность профессору доктору технических наук И. А. Симвулиди и старшему научному сотруднику кандидату технических наук Д. Е. Польшину, рецензировавшим рукопись, за сделанные ими полезные замечания.
Инженерные сооружения и транспорт
Специальные сооружения
Конструкции зданий и сооружений
Ограждающие конструкции
Клейн Г.К.
Скачать книгу: Расчет подпорных стен. Клейн Г.К. 1964
Оценщик подпорной стены — The Bauer Company
Оценщик подпорной стены — The Bauer CompanyДомашний
119 Ruth Hill Road Worthington, PA 16262
Телефон: 724-297-3200 Факс: 724-297-3923
ПЛАН
Ваш проект пойдет гладко, если вы начнете с надлежащих материалов. Чтобы рассчитать необходимые материалы, начните с наброска стены, включая размеры длины и высоты. Также примите во внимание любые критические условия, которые могут повлиять на геометрию вашей стены. Используйте приведенные здесь иллюстрации в качестве руководства для наброска стены. Вы также можете проверить свой эскиз и размеры у местного официального дилера, чтобы убедиться, что ваша оценка максимально точна.
ОПРЕДЕЛИТЕ ПЛАНИРОВКУ СТЕНЫ
Вот образец профиля стены. Если у вас разная высота стен, разделите стеновые панели на сегменты по высоте. Это поможет эффективно рассчитать квадратные метры, а также исключить лишние материалы. (См. чертежи вида спереди, сбоку и сверху ниже).
Вид сверху
Образец поперечного сечения
ОЦЕНКА ПРОДУКЦИИ
Введите длину стены (WL) и высоту стены, чтобы определить количество цоколей и штабелируемых стеновых блоков, необходимых для вашего проекта. Общая длина стены будет определять количество заглушек. Суммарные квадратные футы фасада (SFF) будут определять количество штабелируемых стеновых блоков.
СТЕНОВАЯ ПАНЕЛЬ | ДЛИНА СТЕНКИ | ВЫСОТА СТЕНЫ |
Панель 1 | * | |
Боковина А | * | |
Боковая стенка B | * | |
Панель 2 | * | |
Панель 3 | * | |
Всего SFF | Всего WL | |
СТРОИТЕЛЬСТВО ТЕРРАС
Террасы — приятный способ построить более высокую подпорную стену. Близко расположенные террасы должны быть проверены квалифицированным инженером для определения общей устойчивости. Террасные стены следует анализировать как полную систему стен по сравнению с отдельной стеной, если они не превышают более чем в два раза высоту стены нижней или первой стены, а грунты не имеют свободного дренажа и зернистого характера.
ОПРЕДЕЛИТЕ ЛЮБЫЕ КРИТИЧЕСКИЕ УСЛОВИЯ
Дополнительная нагрузка
Нагрузка на грунт за стеной, которая оказывает дополнительную силу на конструкцию стены.
Угол обратного откоса
Угол от вершины стены до вершины откоса на конечном уровне.
Угол переднего откоса
Угол от нижней части стены, не включая заделку, до готового уровня.
Условия дренажа/воды
Присутствие воды является важным фактором при проектировании сегментированных подпорных стенок.
Используя свои размеры, определите площадь лица в квадратных футах, умножив длину стены на высоту стены. Не забудьте обшить стену панелями, если в вашем проекте стены разной высоты. Получив общую площадь SFF, вы можете оценить общее количество блоков, которые вам понадобятся. Необходимое количество заглушек можно определить по общей длине стены. Используйте информацию «Как сделать» на страницах Rear Lip, Pinned System или Country Manor и Stonegate County Manor, чтобы выполнить предварительную оценку продукта.
ОЦЕНКА ХАРАКТЕРИСТИК СТЕНЫ
Спуски, как показано справа, являются критическим условием и должны быть проверены квалифицированным инженером до начала строительства. тип продукта, снимите мерки с местным авторизованным дилером. Они могут помочь вам в подготовке окончательной сметы продукта для вашего проекта. Кроме того, у большинства официальных дилеров есть дисплеи во дворе, чтобы помочь вам с продуктом и цветом.
Нагрузки и силы, действующие на подпорную стену, и их расчет [PDF]
🕑 Время чтения: 1 минута
На подпорную стену действуют различные виды нагрузок и сил, расчет которых необходим для ее проектирования. Эти силы на подпорной стене зависят от множества обсуждаемых факторов.
Содержание:
- Нагрузки и силы, действующие на подпорную стену
- 1.
Боковое давление грунта, действующее на подпорную стену
- 2. Дополнительные нагрузки, действующие на подпорную стену
- 3. Осевые силы, действующие на подпорную стенку
- 4. Ветровые нагрузки на выступающий ствол
- 5. Ударные нагрузки, действующие на подпорную стенку
- 1.
- Часто задаваемые вопросы
Нагрузки и силы, действующие на подпорную стенку
Есть различные типы нагрузок и сил, действующих на подпорную стену, а именно:
- Боковое давление грунта
- Дополнительные нагрузки
- Осевые нагрузки
- Ветер на выступающем стволе
- Ударные силы
- Сейсмическое давление грунта
- Сейсмические силы собственного веса стены
Конструкция подпорной стены может включать любые или все нагрузки и силы, которые объяснены в следующих разделах:
1. Позже al Воздействие давления грунта на подпорной стене Основной целью конструкции подпорной стены является удержание почвы; Вот почему боковое давление грунта на грунт является серьезной проблемой при проектировании. Теория скользящего клина грунта является основой для большинства теорий, с помощью которых рассчитывается боковое давление грунта.
Теория клина предполагает, что треугольный клин грунта соскользнет вниз, если подпорная стена будет удалена внезапно, и стена должна поддерживать этот клин грунта. На рис. 1 показаны боковые силы свободного тела, действующие на подпорные стенки.
Рис. 1: Свободное тело боковых сил, действующих на подпорную стенкуУравнения Кулона и Ренкина — две основные формулы, которые используются для расчета бокового давления грунта:
Кулоновский метод расчета бокового давления грунтаЭто уравнение учитывает наклон заднего засыпки, угол трения на поверхности стены, угол плана разрыва и угол внутреннего трения:
Где:
Ка : Коэффициент активного давления
: Угол внутренней фрик. Угол откоса засыпки
: Угол трения между грунтом и стеной (предполагается от 2/3 до 1/2)
: Угол наклона стены, измеренный от горизонтали (равный 90 градусам для вертикальной стены)
Кроме того, в случае грунта обратной засыпки с плоским уровнем, учитывая нулевое трение на границе раздела грунт-стена и вертикальный грунт-бок, уравнение кулона сводится к следующему:
Метод Ренкина для расчета бокового давления грунта Это уравнение, полученное Уильямом Рэнкином, является развитием формулы Кулона. Метод Ренкина не учитывает трение между стеной и грунтом.
Это делает его консервативным способом проектирования подпорных стен. Уравнение бокового давления Ренкина на грунт одинаково как для нулевого трения о стенки, так и для ровного грунта обратной засыпки:
Где:
: Угол наклона обратной засыпки
: Угол внутреннего трения грунта
Уравнение Ренкина преобразуется, когда засыпка ровная, как:
2. Дополнительные нагрузки, действующие на подпорную стену 0211Дополнительные нагрузки, действующие на подпорные стены – это дополнительные вертикальные нагрузки, которые используются для засыпки грунта выше верха стены. Это могут быть как постоянные нагрузки, например, наклонная засыпка выше уровня стены, так и временные нагрузки, которые могут возникнуть от автомагистрали или парковки, мощения или прилегающего основания.
Прибавка к временной нагрузке учитывается при воздействии транспортных средств на поверхность грунта засыпки на расстоянии, равном или меньшем высоты стены от тыльной стороны стены. Активное давление равномерной дополнительной нагрузки показано на рисунке 2.
Где:
: плотность грунта
W : равномерная дополнительная нагрузка
H : высота стены
P 1 =K a WH —> Уравнение 7 7 —>Уравнение 8
Существуют различные виды надбавок нагрузки, такие как:- Доплата за дорогу
- Доплата за уплотнение обратной засыпки
- Доплата за примыкающее основание
Сопротивление опрокидыванию подпорной стенки обеспечивается осевыми нагрузками. Различные типы осевой нагрузки будут обсуждаться в следующих разделах:
a) Вертикальные нагрузки на шток Эти нагрузки могут возникать в результате реакций балки, моста или ложементов и воздействовать непосредственно на шток.
Для большинства критических условий нет необходимости рассматривать динамическую нагрузку отдельно от статической нагрузки, поскольку осевая временная нагрузка на шток увеличивается за счет моментов сопротивления и давления грунта.
Точечные вертикальные нагрузки на стены считаются распределенными вниз с уклоном от двух вертикальных до одной горизонтальной. Следовательно, сжимающие напряжения в основании стены будут довольно низкими; реакция балки на стены является примером точечной вертикальной нагрузки.
Кроме того, напряжения смятия, возникающие непосредственно под реакцией фермы или балок, должны быть проверены в дополнение к учету эксцентриситета по отношению к осевой линии стержня, поскольку он влияет на устойчивость и конструкцию стержня.
Наконец, стоит отметить, что неконсервативные результаты могут быть получены при воздействии динамических нагрузок с отрицательным эксцентриситетом в сторону обратной засыпки.
b) Вес грунта Вес грунта над носком и пяткой подпорной стены.
Включает в себя вес фундамента и стойки, которые увеличивают опорное давление грунта и обеспечивают устойчивость против скольжения и опрокидывания.
d) Вертикальная составляющая активного давленияДругая вертикальная нагрузка; результирующая линия действия давления грунта проходит под углом к горизонтали при условии наклона грунта засыпки.
Угол равен углу откоса обратной засыпки по формуле Ренкина и равен углу трения грунта о ствол по формуле Кулона. Это наклонное активное давление имеет две составляющие: горизонтальную и вертикальную.
Последний используется в качестве дополнительного сопротивления скольжению, снижения давления на почву и повышения устойчивости к опрокидыванию.
4. Силы ветра, воздействующие на выступающий стволДавление ветра создает опрокидывающую силу, когда подпорная стенка открыта и выступает над уровнем земли. Общая формула, используемая для расчета давления ветра, выглядит следующим образом:
F=0,0026 В 2 —> Уравнение 9
Где:
F : давление ветра
V : скорость ветра
В соответствии с ASCE 7 расчетное давление ветра (F) рассчитывается по следующей упрощенной формуле:
F=q z GG 9028 2 ф — -> Уравнение 10
Где:
G : коэффициент порыва ветра (можно использовать 0,85)
G f : Обычно принимается равным 1,2 9023 0 q z : скоростное давление на средней высоте и может быть рассчитан по следующей формуле:
q z =0,613K z K zt K d V 2 —> Уравнение 11
Где:
K z : фактор направления ветра , можно определить в разделе 26. 6 ASCE 7-10
K zt : Коэффициент воздействия скорости и давления, можно определить в разделе 26.6 ASCE 7-10
K d : Топографический фактор см. раздел, можно быть определено 26.6 ASCE 7-10
V : Базовая скорость ветра в м/с
Расчет подпорной стены для автомобильного бампера может потребоваться, когда стена возвышается над уровнем земли, а парковка расположена близко к этому. Если подпорная стенка рассчитана на ударные нагрузки, шток следует проверять в точках, расположенных на равном расстоянии друг от друга по длине штока сверху вниз, так как ударная нагрузка распространяется на большую длину штока. Кроме того, используйте наклон от двух вертикалей к одной горизонтали для распределения ударной нагрузки.
Силы, связанные с землетрясением, учтены в сейсмическом расчете подпорной стены.
Часто задаваемые вопросы
1.
Различные виды нагрузок и сил, действующих на подпорную стенку:
1. Боковое давление грунта
2. Дополнительные нагрузки
3. Осевые нагрузки
4. Ветер на выступающем стволе
5. Ударные силы
6. Сейсмическое давление грунта
7. Сейсмические силы собственного веса стены
Различные типы дополнительных нагрузок, действующих на подпорную стенку:
1. Дополнительные нагрузки на шоссе
2. Дополнительные нагрузки на уплотнение обратной засыпки
3. Дополнительные нагрузки на фундамент
Уравнение для кулоновского метода бокового давления Земли имеет вид
Где:
Ka : Коэффициент активного давления
: Угол внутреннего трения
: Угол откоса обратной засыпки
: Угол трения между грунтом и стеной (предполагается от 2/3 до 1/2)
: Угол наклона стены, измеренный от горизонтали (равный 90 градусам для вертикальной стены)
