(4.19)

,

4.4.3 Моменты и усилия в месте заделки анкера

Строим эпюры активного и пассивного давлений на стенку. Строим результирующую эпюру, складывая активную и пассивную эпюры в нижней части стенки (рисунок 4.4.3). Разбиваем результирующую эпюру на пояса высотой 0,5…1 м. Определяем усилие в каждом поясе и на эпюре заменяем его равнодействующей, проходящей через центр тяжести пояса. Затем строим силовой многоугольник из полюсов O и c полюсным расстоянием =8см. Строим в масштабе 1:2 линию активных сил, начиная с силы в верхнем поясе эпюры. Для удобства построения линию пассивных сил смещаем вниз на 1см, от линии активных сил. Затем из полюсов к началу и концу каждой силы проводим лучи и получаем силовой многоугольник.

Последний этап – построение веревочного многоугольника.

От поверхности грунта засыпки проводим луч, параллельный лучу, соединяющему полюс с началом первой силы, до пересечения с продолжением линии первой равнодействующей эпюры сил. От этой точки строят луч, параллельный лучу от полюса к концу первой силы, до пересечения с продолжением линии второй равнодействующей, и так далее. Последний луч веревочного многоугольника проводят до линии, заглубленной под основание на t0=0.9t (t-глубина забивки). Замыкая веревочный многоугольник, проводят прямую через точку пересечения первого луча веревочного многоугольника с горизонталью, проходящей через точку крепления анкера так чтобы она разбивала веревочный многоугольник на две равные ординаты и при этом выполнялось условие y1=(1.0…1.1)y2. Параллельно замыкающей веревочного многоугольника проводим линию из полюса до пересечения с линией активных сил. Это позволяет определить равнодействующую горизонтальной составляющей пассивного давления грунта со стороны засыпки (обратный отпор) Е’п, приложенную на глубине t0.

В результате проведенных построений получили высоту стенки равной t=2,5м.

4.4.4 Подбор сечения шпунта

Сечение стенки выбираем по изгибающему моменту

, (4.20)

где y – максимальная ордината веревочного многоугольника, согласно

построениям y = 6.6 кН

.

Выбираем шпунт таврового сечения, рассчитанный по прочности на максимальный изгибающий момент 140 кН, высота сечения h = 0,40 м. Бетон марки 300, диаметр арматуры 15 мм.

Рисунок 4.4.4 Сечение шпунта причальной стенки

4.4.5 Расчет анкерной плиты

Расстояние между причальной стенкой и анкерной плитой, м

, (4.21)

где hс – высота причальной стенки от поверхности до точки, в которой

ордината результирующей эпюры равна нулю, по построениям

(рисунок 4.4.4) hс = 8.2 м,

tп – глубина заложения плиты, предварительно принимаем

,

.

Условие устойчивости плит при креплении анкерных тяг за одиночные плиты

, (4.22)

где 1,3 – коэффициент запаса,

Rа – равнодействующая горизонтальной составляющей пассивного давления грунта со стороны засыпки, согласно построений Rа=92,4кН,

Eп.п – пассивный отпор, Eп.п = 333,3кН,

Eа.п – активный распор грунта на участке от поверхности грунта до

низа анкерной плиты, Еа.п = 15,8кН,

– расстояние между анкерными тягами, = 3,5м

– длина плиты вдоль кордона, =1,2 м,

К – коэффициент увеличения сопротивления грунта выпиранию из за трения призмы выпирания о расположенный рядом грунт, К = 1.1

420.4≈419.1

Условие соблюдается, следовательно, устойчивость крепления анкерной плиты выполнена.

4.4.6 Проверка общей устойчивости стенки

Расчет выполним по методу круглоцилиндрических поверхностей скольжения (метод Терцаги). Основан он на том, что обрушение сооружений происходит по кривой, достаточно близкой к дуге окружности. Чтобы не произошло обрушения сооружения должно выполняться условие

, (4.23)

где К – коэффициент общей устойчивости; для сооружений IV класса

капитальности К = 1;

– сумма моментов сил, препятствующих обрушению;

– сумма моментов сил, вызывающих обрушение.

Момент, вызывающий сдвиг элемента области грунта

, (4.24)

где R – радиус обрушения, R=11,7 м;

Yi – сила тяжести элемента грунта, Н;

Yi=,

Vi − объем элемента, м3;

γ – плотность грунта засыпки, γ=18кН/м3.

= arc sin ;

ri – расстояние от вертикали, проходящей через центр дуги

окружности, до середины элемента, м, (рисунок 4.4.5). Значения ri

принимают положительными для элементов, расположенных

справа от центра, и отрицательными для элементов слева от

центра.

Принимаем ширину элементов b=1,5м.

Сила трения препятствующая сдвигу

Момент силы трения препятствующей сдвигу

, (4.25)

где сi – удельное сцепление грунта данного элемента, сi=1 кН/м2;

– длина дуги скольжения, м.

Например, рассчитаем моменты сил вызывающих и препятствующих обрушению для десятого элемента

Для этого элемента:

Расстояние от вертикали, проходящей через центр дуги окружности, до середины элемента r10=6,2м,

Ширина пояса b=1,5м

Длина дуги скольжения =1,8м