Проектирование уголковой подпорной стенки

ЧертежА2.dwg

Опалубочные размеры подпорной стенки
Схема армирования подпорной стенки
Подпорная стенка уголкового профиля
К.П. 2009 270105 050573
Конструкции городских сооружений и зданий
Опалубочный размеры подпорной стенки
расчетная схема подпорной стенки
ОрелГТУ ФТиС гр. 41-ГС
Расчет уголковой подпорной стенки с нагрузкой от подвижного транспорта
Расчетная схема подпорной стенки

Титульник мой.doc

Федеральное агентство по образованию
ГОУ ВПО «Орловский государственный технический университет»
Кафедра: ”Городское строительство и хозяйство”
РАСЧЕТНО-ПОЯСНИТЕЛЬНАЯ ЗАПИСКА
к курсовому проекту по дисциплине
“Конструкции городских зданий и сооружений
на тему: “Расчет уголковой подпорной стены с нагрузкой от подвижного транспорта“.
Преподаватель: Клюева Н.В.

Пояснительная записка.doc

Геометрические размеры уголковой подпорной стенки 4
Давление грунта .. ..5
Расчет устойчивости положения стены против сдвига .8
Расчет прочности грунтового основания 9
Расчет основания по деформациям . ..10
Определение усилий в элементах стены 11
Расчет арматуры в уголковой подпорной стенке . 14
1 Исходные данные для проектирования фундаментной и вертикальной плит ..14
2 Подбор продольной арматуры для вертикальной плиты 14
3 Подбор продольной арматуры для фундаментной плиты .. .14
Список использованной литературы 16
Уголковую подпорную стенку при расчете расчленяют на вертикальную и горизонтальную плиты. Их сечения рассчитывают на прочность и трещиностойкость. Вертикальная плита работает на изгиб как консоль защемленная в фундаментной плите и находится под давлением грунта.
Усилием от собственного веса обычно пренебрегают. Расчет вертикальной плиты производится на действие максимального изгибающего момента у основания консоли.
Геометрические размеры уголковой подпорной стенки.
Задаемся полной шириной фундаментной плиты a=05H 07H где H – высота подпора грунта. Принимаем a=06h 07h=24м
Вылет лицевой консоли принимается
Толщину вертикальной плиты у основания принимаем 18*H 115*H=400015=233мм принимаем 240мм толщину тыловой стороны фундаментной плиты принимаем 12*270=288мм принимаем 280мм. Предварительные размеры приведены на рисунке 1.
Рис. 1 Предварительные геометрические размеры уголковой подпорной стенки
Давление грунта принимают действующим на наклонную плоскость проведенную под углом при где - угол трения грунта на контакте с расчетной плоскостью.
Значения характеристик грунтов: - удельный вес - угол внутреннего трения c – удельное сцепление. - нормативные значения указанных параметров. Для расчета конструкций оснований по 1-й группе предельных состояний - ; то же по 2-й группе предельных состояний - .
Коэффициенты надежности по нагрузке при расчете по 1-й группе предельных состояний следует принимать по табл.3 [1] а при расчете по 2-й группе предельных состояний – равным единице.
Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса Рg на глубине у=7м следует определять по формуле
Рg =[ggfhl - с (К1 + K2)] yh
где К1 - коэффициент учитывающий сцепление грунта по плоскости скольжения призмы обрушения наклоненной под углом q0 к вертикали; К2 - то же по плоскости наклоненной под углом в к вертикали.
K2 = l [sin ( - e) cos ( +r)sin q0 cos (r- e) sin ( + e)] + tge
где e - угол наклона расчетной плоскости к вертикали; - то же поверхности засыпки к горизонту; - то же плоскости скольжения к вертикали; l - коэффициент горизонтального давления грунта. При отсутствии сцепления грунта но стене K2 = 0.
Угол наклона расчетной плоскости к вертикали e определяется из условия (14) [1] но принимается не более (45° - j2)
tg e =(b - t)h=(24-05)4=0475; e=25º
Значения коэффициента l определяем по таб.3 прил. 2 [1] l=033
Угол наклона плоскости скольжения к вертикали определяется по формуле
При =0 определяем из условия
Интенсивность горизонтального давления грунта при полосовом расположении равномерно распределенной нагрузки q расположенной на поверхности призмы обрушения определяется по формуле:
Расстояние от поверхности грунта засыпки до начала эпюры интенсивности давления грунта от нагрузки
При полосовой нагрузке протяженность эпюры давления по высоте принимаем
Временная нагрузка от подвижного транспорта принята в соответствии с условием 5.11 [1] в виде нагрузки НГ-60 – гусеничная нагрузка. Нагрузка приводится к эквивалентной равномерно распределенной полосовой нагрузке НГ-60 - =33м
Из условия (13) [1] для НГ-60
Интенсивность горизонтального давления грунта от условной эквивалентной полосовой нагрузки определяется по формуле
Расчет устойчивости положения стены против сдвига.
Расчет проводят исходя из условия где - сдвигающая сила равная сумме проекций всех сдвигающих сил на горизонтальную плоскость; - удерживающая сила равная сумме проекций всех удерживающих сил на горизонтальную плоскость; - коэффициент условий работы грунта основания =09 для глинястых грунтов; - коэффициент надежности по назначению сооружения в соответствии с [1] =11
Сдвигающая сила определяется где - сдвигающая сила от собственного веса грунта
- сдвигающая сила от нагрузки расположенной на поверхности призмы обрушения
В соответствии с условием 6.7 [1] производим расчет устойчивости уголковой подпорной стенки против сдвига по формуле 19 [1]
для трех значений угла : =0
- сумма проекций всех сил на вертикальную плоскость где - коэффициент надежности по нагрузке принимается равным 12;
- пассивное сопротивление грунта
- коэффициент пассивного сопротивления грунта
- высота подпора грунта
Для сдвига по подошве=0
Проверка условия устойчивости:
Условие удовлетворяется.
Для сдвига по плоскости=15º30’
Для сдвига по плоскости=31º
Расчет прочности грунтового основания
Расчет производят при
Тангенс угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется из условий:
Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания сложенного несколькими грунтами в стабилизированном состоянии определяется по формуле
- безразмерные коэффициенты несущей способности определяемые по табл.5[9] в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта и угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание в уровне подошвы стены. По табл.5[9] при и
d – глубина заложения подошвы от нижней планировачной отметки м; - приведенная ширина подошвы определяемая по формуле где e – эксцентриситет приложения равнодействующей всех сил относительно оси проходящей через центр тяжести подошвы стены величина его не должна превышать ;
где - сумма моментов всех вертикальных и горизонтальных сил относительно оси проходящей через центр тяжести подошвы.
где - расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены; - коэффициент надежности по нагрузке принимается равным 12;
Проверка условия прочности:
Несущая способность грунтового основания обеспечена.
Расчет основания по деформациям
При отсутствии специальных технологических требования расчет деформации основания считается удовлетворительным если среднее давление на грунт под подошвой фундамента от нормативной нагрузки не превышает расчетного сопротивления грунта основания R а краевые – 12R
При эксцентриситетах ( ) эпюру напряжений принимают трапецивидной или треугольной. Площадь сжатой зоны при треугольной эпюре должна быть не менее 75% общей площади фундамента подпорной стены. По условию 6.14[1] Краевые давления на грунт под подошвой стены при эксцентриситете приложения равнодействующих всех сил относительно центра тяжести подошвы при e>b6 определяют по формуле 37[1]:
Расчетное сопротивление грунта основания R определяется: где - коэффициенты условий работы определяются по таб.6[1] =12 =11; k=1; - коэффициенты принимаемые по табл.7[1] при : =124; =595; = 824
Значения коэффициента l определяем по таб.3 прил. 2 [1] при l=031
=12*11*(124*28*20+595*12*20+824*0)=280кПа
Расчет по деформациям удовлетворительный.
Определение усилий в элементах стены
Усилия в вертикальном элементе стены определяются по формулам п.6.17[1]
Для сечения 1-1 (y=h=35м) при
=2657*35*35*356*35+729*2541*25412=7778кН*м
=2657*35*352*35+729*2541=6502кН
Для сечения 2-2 (x2=05м) при
Для сечения 3-3 (x3=19м) при
.Расчет арматуры в уголковой подпорной стенке.
1 Исходные данные для проектирования фундаментной и вертикальной плит.
Полная ширина – 24 м;
Лицевая консоль – 05 м;
Толщина вертикальной плиты у основания – 024 м;
Толщина вертикальной плиты по верху – 02 м;
Толщина фундаментной плиты у основания тыловой стороны – 028 м;
Толщина фундаментной плиты у основания лицевой стороны – 024 м;
Защитный слой бетона – 4 см.
В качестве рабочей арматуры принимаем стержневую арматуру класса А-III для закладных деталей АI применяем тяжелый бетон класса B20.
Характеристики бетона B20: ; ; ; ;.
Коэффициент условия работы бетона
Характеристики арматуры А-III: ;;
В сечении вертикальной плиты действует момент ;
В сечении лицевой консоли действует момент ;
В сечении тыловой консоли действует момент
2 Подбор продольной арматуры для вертикальной плиты:
Исходные данные: ширина сечения =1м;
рабочая высота сечения (защитный слой 40мм)
для прямоугольного сечения = 1 – 05· = 0875и = 049
проверяем условие ; 049 0586 – условие выполнено.
Определяем требуемую площадь:
Принимаем продольную арматуру для вертикальной плиты А – III 1014мм. .
3 Подбор продольной арматуры для фундаментной плиты:
Подбираем продольную арматуру для лицевой консоли:
рабочая высота сечения (защитный слой 70мм)
для прямоугольного сечения = 1 – 05· = 097 и = 006
проверяем условие ; 006 0586– условие выполнено.
Принимаем продольную арматуру для лицевой консоли А – III 410мм .
Подбираем продольную арматуру для тыловой консоли:
для прямоугольного сечения = 1 – 05· = 099 и = 002
проверяем условие ; 002 0586– условие выполнено.
Определяем требуемую площадь: .Принимаем продольную арматуру для тыловой консоли А – III 712мм. .
Список использованной литературы
Справочное пособие к СНиП 2.09.03-85 «Проектирование подпорных стен и стен подвалов»
ГОСТ 26815 86* «Конструкции железобетонных подпорных стен. Технические условия».
СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» 2.03.01-84*

женя-курсач клюева.doc

Геометрические размеры уголковой подпорной стенки 4
Давление грунта .. ..5
Расчет устойчивости положения стены против сдвига .8
Расчет прочности грунтового основания 9
Расчет основания по деформациям . ..10
Определение усилий в элементах стены 11
Расчет арматуры в уголковой подпорной стенке . 14
1 Исходные данные для проектирования фундаментной и вертикальной плит ..14
2 Подбор продольной арматуры для вертикальной плиты 14
3 Подбор продольной арматуры для фундаментной плиты .. .14
Список использованной литературы 16
Уголковую подпорную стенку при расчете расчленяют на вертикальную и горизонтальную плиты. Их сечения рассчитывают на прочность и трещиностойкость. Вертикальная плита работает на изгиб как консоль защемленная в фундаментной плите и находится под давлением грунта.
Усилием от собственного веса обычно пренебрегают. Расчет вертикальной плиты производится на действие максимального изгибающего момента у основания консоли.
Геометрические размеры уголковой подпорной стенки.
Задаемся полной шириной фундаментной плиты a=05H 07H где H – высота подпора грунта. Принимаем a=06h 07h=24м
Вылет лицевой консоли принимается
Толщину вертикальной плиты у основания принимаем 18*H 115*H=400015=233мм принимаем 240мм толщину тыловой стороны фундаментной плиты принимаем 12*270=288мм принимаем 280мм. Предварительные размеры приведены на рисунке 1.
Рис. 1 Предварительные геометрические размеры уголковой подпорной стенки
Давление грунта принимают действующим на наклонную плоскость проведенную под углом при где - угол трения грунта на контакте с расчетной плоскостью.
Значения характеристик грунтов: - удельный вес - угол внутреннего трения c – удельное сцепление. - нормативные значения указанных параметров. Для расчета конструкций оснований по 1-й группе предельных состояний - ; то же по 2-й группе предельных состояний - .
Коэффициенты надежности по нагрузке при расчете по 1-й группе предельных состояний следует принимать по табл.3 [1] а при расчете по 2-й группе предельных состояний – равным единице.
Интенсивность горизонтального активного давления грунта от собственного веса Рg на глубине у=7м следует определять по формуле
Рg =[ggfhl - с (К1 + K2)] yh
где К1 - коэффициент учитывающий сцепление грунта по плоскости скольжения призмы обрушения наклоненной под углом q0 к вертикали; К2 - то же по плоскости наклоненной под углом в к вертикали.
K2 = l [sin ( - e) cos ( +r)sin q0 cos (r- e) sin ( + e)] + tge
где e - угол наклона расчетной плоскости к вертикали; - то же поверхности засыпки к горизонту; - то же плоскости скольжения к вертикали; l - коэффициент горизонтального давления грунта. При отсутствии сцепления грунта но стене K2 = 0.
Угол наклона расчетной плоскости к вертикали e определяется из условия (14) [1] но принимается не более (45° - j2)
tg e =(b - t)h=(24-05)4=0475; e=25º
Значения коэффициента l определяем по таб.3 прил. 2 [1] l=033
Угол наклона плоскости скольжения к вертикали определяется по формуле
При =0 определяем из условия
Интенсивность горизонтального давления грунта при полосовом расположении равномерно распределенной нагрузки q расположенной на поверхности призмы обрушения определяется по формуле:
Расстояние от поверхности грунта засыпки до начала эпюры интенсивности давления грунта от нагрузки
При полосовой нагрузке протяженность эпюры давления по высоте принимаем
Временная нагрузка от подвижного транспорта принята в соответствии с условием 5.11 [1] в виде нагрузки НГ-60 – гусеничная нагрузка. Нагрузка приводится к эквивалентной равномерно распределенной полосовой нагрузке НГ-60 - =33м
Из условия (13) [1] для НГ-60
Интенсивность горизонтального давления грунта от условной эквивалентной полосовой нагрузки определяется по формуле
Расчет устойчивости положения стены против сдвига.
Расчет проводят исходя из условия где - сдвигающая сила равная сумме проекций всех сдвигающих сил на горизонтальную плоскость; - удерживающая сила равная сумме проекций всех удерживающих сил на горизонтальную плоскость; - коэффициент условий работы грунта основания =09 для глинястых грунтов; - коэффициент надежности по назначению сооружения в соответствии с [1] =11
Сдвигающая сила определяется где - сдвигающая сила от собственного веса грунта
- сдвигающая сила от нагрузки расположенной на поверхности призмы обрушения
В соответствии с условием 6.7 [1] производим расчет устойчивости уголковой подпорной стенки против сдвига по формуле 19 [1]
для трех значений угла : =0
- сумма проекций всех сил на вертикальную плоскость где - коэффициент надежности по нагрузке принимается равным 12;
- пассивное сопротивление грунта
- коэффициент пассивного сопротивления грунта
- высота подпора грунта
Для сдвига по подошве=0
Проверка условия устойчивости:
Условие удовлетворяется.
Для сдвига по плоскости=14º30’
Для сдвига по плоскости=29º
Расчет прочности грунтового основания
Расчет производят при
Тангенс угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется из условий:
Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания сложенного несколькими грунтами в стабилизированном состоянии определяется по формуле
- безразмерные коэффициенты несущей способности определяемые по табл.5[9] в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта и угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание в уровне подошвы стены. По табл.5[9] при и
d – глубина заложения подошвы от нижней планировачной отметки м; - приведенная ширина подошвы определяемая по формуле где e – эксцентриситет приложения равнодействующей всех сил относительно оси проходящей через центр тяжести подошвы стены величина его не должна превышать ;
где - сумма моментов всех вертикальных и горизонтальных сил относительно оси проходящей через центр тяжести подошвы.
где - расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены; - коэффициент надежности по нагрузке принимается равным 12;
Проверка условия прочности:
Несущая способность грунтового основания обеспечена.
Расчет основания по деформациям
При отсутствии специальных технологических требования расчет деформации основания считается удовлетворительным если среднее давление на грунт под подошвой фундамента от нормативной нагрузки не превышает расчетного сопротивления грунта основания R а краевые – 12R
При эксцентриситетах ( ) эпюру напряжений принимают трапецивидной или треугольной. Площадь сжатой зоны при треугольной эпюре должна быть не менее 75% общей площади фундамента подпорной стены. По условию 6.14[1] Краевые давления на грунт под подошвой стены при эксцентриситете приложения равнодействующих всех сил относительно центра тяжести подошвы при e>b6 определяют по формуле 37[1]:
Расчетное сопротивление грунта основания R определяется: где - коэффициенты условий работы определяются по таб.6[1] =12 =11; k=1; - коэффициенты принимаемые по табл.7[1] при : =124; =595; = 824
Значения коэффициента l определяем по таб.3 прил. 2 [1] при l=031
=12*11*(124*28*20+595*12*20+824*0)=280кПа
Расчет по деформациям удовлетворительный.
Определение усилий в элементах стены
Усилия в вертикальном элементе стены определяются по формулам п.6.17[1]
Для сечения 1-1 (y=h=32м) при
=2657*32*32*356*32+729*2541*25412=7778кН*м
=2657*32*322*32+729*2541=6502кН
Для сечения 2-2 (x2=05м) при
Для сечения 3-3 (x3=19м) при
.Расчет арматуры в уголковой подпорной стенке.
1 Исходные данные для проектирования фундаментной и вертикальной плит.
Полная ширина – 24 м;
Лицевая консоль – 05 м;
Толщина вертикальной плиты у основания – 024 м;
Толщина вертикальной плиты по верху – 02 м;
Толщина фундаментной плиты у основания тыловой стороны – 028 м;
Толщина фундаментной плиты у основания лицевой стороны – 024 м;
Защитный слой бетона – 4 см.
В качестве рабочей арматуры принимаем стержневую арматуру класса А-III для закладных деталей АI применяем тяжелый бетон класса B20.
Характеристики бетона B20: ; ; ; ;.
Коэффициент условия работы бетона
Характеристики арматуры А-III: ;;
В сечении вертикальной плиты действует момент ;
В сечении лицевой консоли действует момент ;
В сечении тыловой консоли действует момент
2 Подбор продольной арматуры для вертикальной плиты:
Исходные данные: ширина сечения =1м;
рабочая высота сечения (защитный слой 40мм)
для прямоугольного сечения = 1 – 05· = 0875и = 049
проверяем условие ; 049 0586 – условие выполнено.
Определяем требуемую площадь:
Принимаем продольную арматуру для вертикальной плиты А – III 1014мм. .
3 Подбор продольной арматуры для фундаментной плиты:
Подбираем продольную арматуру для лицевой консоли:
рабочая высота сечения (защитный слой 70мм)
для прямоугольного сечения = 1 – 05· = 097 и = 006
проверяем условие ; 006 0586– условие выполнено.
Принимаем продольную арматуру для лицевой консоли А – III 410мм .
Подбираем продольную арматуру для тыловой консоли:
для прямоугольного сечения = 1 – 05· = 099 и = 002
проверяем условие ; 002 0586– условие выполнено.
Определяем требуемую площадь: .Принимаем продольную арматуру для тыловой консоли А – III 712мм. .
Список использованной литературы
Справочное пособие к СНиП 2.09.03-85 «Проектирование подпорных стен и стен подвалов»
ГОСТ 26815 86* «Конструкции железобетонных подпорных стен. Технические условия».
СНиП «Бетонные и железобетонные конструкции» 2.03.01-84*