расчет подпорной стены на опрокидывание

Расчет подпорных стен

Термины и определения

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Подпорное сооружение

— это сооружение или конструкция, выполняемая для восприятия горизонтального давления и удержания грунта при перепаде высотных отметок, может быть самостоятельным сооружением или служить частью объекта капитального строительства.

Виды подпорных стен

По характеру взаимодействия с грунтом подпорные сооружения разделяют на:

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Массивные

удерживают грунт, сопротивляясь сдвигу и опрокиды­ванию за счет собственного веса.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Уголковые

удерживают грунт, сопротивляясь сдвигу и опрокидыванию за счет дополнительного пригруза.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Гибкие

удерживают грунт, сопротивляясь сдвигу и опрокидыванию за счет заделки и конструкций крепления.

Расчет уголковых подпорных стен

Уголковые подпорные стены проектируют для организации рельефа со сту­пенчатым перепадом отметок дневной поверхности в тех случаях, когда не могут быть устроены есте­ственные откосы. Уголковые подпорные стены, удерживающие перепад высот до 7 м, целесоо­бразно проектировать консольно, без конструкций крепления. При большей высоте перепада для сни­жения внутренних усилий в конструкции подпорного сооружения целесообразно использовать анкер­ные тяги или контрфорсы.

Предварительные размеры уголковых подпорных стен определяются следующим образом

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Расчет уголковой подпорной стены на сдвиг по подошве

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

При необходимости увеличения силы сопротив­ления сдвигу по подошве подошву следует проектировать с выступом («зубом»), направленным вниз.

Расчет уголковой подпорной стены на общий (глубинный) сдвиг

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Расчет уголковой подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Расчет основания уголковой подпорной стены по несущей способности

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Расчет основания уголковой подпорной стены по деформациям

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Определение расчетных усилий (изгибающих моментов, нормальных и поперечных сил) в элементах подпорных стен уголкового профиля

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Далее выполняется расчет конструкции подпорного сооружения по материалу в соответствии с СП 63.13330.2018 «Бетонные и железобетонные конструкции». В ходе этих расчетов подбирается рабочее армирование, назначаются материалы, уточняются толщины элементов.

Примеры армирования подпорной стены

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Узлы монолитных уголковых подпорных стен

Конструктивная безопасность и надежность монолитных железобетонных уголковых подпорных стен в значительной степени зависит от правильности расчета и конструирования узла сопряжения стены с фундаментом.

Особенность этого узла заключается в следующем:

1) внутренние усилия в этом узле, а именно – изгибающий момент, поперечная сила, продольная сила, достигают своих максимальных значений, что можно увидеть из приведенных выше эпюр;

2) технология устройства монолитных уголковых подпорных стен, как правило, предполагает, что сначала возводят фундамент, затем стену, следовательно, возникает рабочий шов бетонирования.

Таким образом, в этом узле возникает очень опасная комбинация факторов: с одной стороны там максимальная поперечная сила, а с другой – там же мы устраиваем рабочий шов бетонирования.

Далее публикуем цитаты из следующей работы:

Таким образом, прочность этого узла на сдвиг должна быть обеспечена или за счет нагельного эффекта, или за счет бетонных шпонок.

Российские нормативные документы в готовом виде не содержат методики расчета этого узла. Если поперечная сила воспринимается продольной арматурой – необходимо отталкиваться от методики СП 63.13330.2018 по расчету закладных деталей. Методика расчета бетонных шпонок также приведена в указанном своде правил.

Другой важный вопрос, связанный с этим узлом, заключается в анкеровке арматуры стены в фундаментной плите. Как правило, растянутый арматурный стержень анкеруют путем отгиба на 90° по дуге круга радиусом в свету не менее 10d(1 – L1/Lan) [где L1 — длина прямого участка у начала заделки]. Более подробно об это можно прочитать в «Пособии но проектированию бетонных и железобетонных конструкций из тяжелого бетона без предварительного напряжения арматуры (к СП 52-101-2003)».

Из рисунка ниже можно увидеть важнейший момент – толщина плиты в месте заделки должна быть достаточна для надежной анкеровки продольной арматуры стены. В некоторых случаях целесообразно делать фундаментную плиту переменной толщины, с увеличением в сторону заделки.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Работа узлов уголковых подпорных стен достаточно подробно показана в этом исследовании – Detailing Aspects of the Reinforcement in Reinforced Concrete Structures. Retaining wall (case study).

В частности, в этой книге показаны реальные схемы разрушения уголковой подпорной стены в зависимости от различных вариантов армирования узла «стена – фундамент».

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Также в работе показано, что добавление диагонального арматурного стержня (см. рис. e) значительно повышает эффективность работы узла.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Онлайн калькулятор расчета подпорной стены

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Cantilever Retaining Wall Design

Онлайн калькулятор позволяет рассчитывать уголковые подпорные стены в следующем объеме: расчет давления грунта; анализ устойчивости; подбор размеров и армирования элементов подпорной стены. В расчетах можно учесть сейсмику. К сожалению, разработка зарубежная, и расчеты выполняются не по российским нормам, поэтому результаты расчетов требуют последующего уточнения.

Программы для расчета подпорных стен

В настоящее время не существует такой программы, в которую можно было бы загнать все исходные данные, и получить в итоге рабочий проект подпорной стены. Существуют лишь программы, которые автоматизируют отдельные этапы проектирования подпорной стены. Ниже рассмотрим наиболее интересные разработки.

Модуль «Подпорная стена» в программном комплексе МОНОМАХ-САПР позволяет проектировать монолитную железобетонную уголковую подпорную стену для заданных инженерно-геологических условий строительства.

Важно понимать, что результаты конструирования лишь предварительные, и требуется последующая ручная доработка. Узел сопряжения стены и фундамента программа отдельно не просчитывает, наличие рабочего шва бетонирования также не учитывается.

Существенным недостатком программы является отсутствие поддержки действующих нормативных документов, в том числе в части железобетона. Область применения программы – прикинуть в первом приближении размеры и армирование уголковой подпорной стены.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Программный комплекс GEO5 содержит следующие основные модули для расчета подпорных стен:

— модуль «Уголковая стена»;

— модуль «Гравитационная стена»;

— модуль «Габионная стена».

Область применения программы – предварительные расчеты подпорных стен с определением размеров и армирования (в необходимых случаях).

Следует помнить, что весь комплекс расчетов, который предусмотрен нормативными документами, GEO5 не выполняет.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Пакет прикладных программ «GIPRO» содержит модуль по расчету монолитных железобетонных подпорных стен. Демо-версия программы доступна на официальном сайте и выполняет без ограничений расчет подпорных уголковых стен размером по ширине подошвы до 2.1м.

Программа позволяет по заданным критериям автоматически подобрать подпорную стену и выполнить расчет армирования. Также как и другие программы, весь комплекс необходимых расчетов программа не выполняет.

Интерфейс программы не самый современный, и не самый удобный, но расчеты выполняются достаточно точно. Программа в значительной степени поддерживает действующие нормативные документы.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Пакет прикладных программ NormCAD содержит модуль, реализующий расчеты из «Пособия к СНиП Проектирование подпорных стен и стен подвалов». Отличительная особенность NormCAD – подробно расписанное решение, строго соответствующее тому документу, в соответствии с которым оно выполнено.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Программа «Фундамент» позволяет выполнять расчеты:

Программа позволяет учитывать: наличие анкеров, наличие контрфорсов, наличие зуба.

Безусловно, программа не выполняет весь комплекс необходимых расчетов, и годится только для определения предварительных параметров подпорных стен. Кроме того, программа не поддерживает актуальные нормативные документы.

По существу, данная программа является офлайн калькулятором подпорных стен. Скачать программу можно также на этом сайте.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Программа LimitState GEO позволяет рассчитывать различные виды подпорных стен по устойчивости. Особенность программы – это уникальная технология расчета, основанная на теории предельного равновесия грунтов. Программа позволяет быстро и точно оценивать устойчивость грунтовых массивов с учетом подпорных сооружений. Также стоит отметить удобный интерфейс программы. Скачать демо версию можно на официальном сайте, она содержит существенные ограничения для ряда расчетов, но тем не менее полезна для желающих освоить расчеты подпорных стен на высоком уровне.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Ручной расчет подпорных стен

Если вы желайте ознакомиться с методиками «ручного» расчета подпорных стен, можно рекомендовать следующее учебное пособие:

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Подпорная стена с контрфорсами

Контрфорсы нужны для массивных и уголковых подпорных стен при их высоте более 7 м (ориентировочно). Применение контрфорсов необходимо для снижения внутренних усилий. Кроме того, контрфорсы являются дополнительным элементом безопасности для монолитных уголковых подпорных стен. Выше было показано, что конструктивная безопасность таких стен во многом зависит от правильности исполнения узла сопряжения стены с фундаментной плитой. Наличие контрфорсов существенно повышает устойчивость к сдвигу в рабочем шве бетонирования. В необходимых случаях целесообразно использовать скрытые контрфорсы, чтобы обеспечить надежность консольной системы.

Контрфорсные подпорные стены, как правило, следует рассчитывать в пространственной 3D постановке. Альтернативой контрфорсам являются анкерными тягами.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Расчет габионных подпорных стен

Габионные подпорные стены бывают двух основных типов:

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Массивно-объемные стены в целом рассчитываются как обычные железобетонные стены гравитационного типа. Основное отличие в том, что расчет внутренней прочности производится по-другому.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Армогрунтовые габионные подпорные стены работают по достаточно сложной схеме. Как указано в ОДМ 218.2.049-2015 «армирующие панели, создавая дополнительные связи между частицами грунта, вызывают перераспределение усилий, обеспечивая тем самым передачу напряжений с перегруженных зон и вовлекая в работу недогруженные».

Расчет армогрунтовых подпорных стен требует применения специальных методов и средств, как правило, используется численное моделирование.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Расчет габионных подпорных стен выполняют с учетом их двух ключевых особенностей:

1 – гибкость объемных сетчатых каркасов;

2 – проницаемый ячеистый тип конструкций.

Далее приведем две цитаты из ОДМ 218.2.049-2015:

«Гибкость сооружений из габионных конструкций позволяет им без разрушения следовать за деформациями, вызванными неравномерными осадками и размывом основания, температурными напряжениями, что исключает необходимость устройства температурно-осадочных швов. Гибкость габионных конструкций также улучшает работу всего сооружения в условиях действия динамических воздействий, в том числе и сейсмических».

«Проницаемость сооружений из габионных конструкций для грунтовых и паводковых вод обусловливается ручной укладкой каменного материала, при которой их пористость достигает 0,25-0,40. Данная особенность позволяет исключить возникновение гидростатических нагрузок и снизить затраты на устройство обратного фильтра».

Источник

Расчёт устойчивости стенки против опрокидывания

Расчёт устойчивости подпорной стенки

КУРСОВАЯ РАБОТА

по дисциплине «Механика грунтов»

доцент студент гр. МТ-312

______________Караулов А. М._______Кирилловский И. В.

__________________ _____________________

(дата проверки) (дата сдачи на проверку)

1. Исходные данные для расчётов подпорной стенки

2. Расчёт активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку

3. Расчёт устойчивости сооружения:

а) против сдвига в плоскости подошвы

б) против опрокидывания

4. Расчёт устойчивости основания сооружения против сдвига по круглоцилендрическим поверхностям скольжения

1. Исходные данные для расчётов подпорной стенки

На бланке задания приведена таблица исходных данных:

h = 6,2 м – высота стенки;

d = 1,5 м – глубина заложения;

β = 19 – угол развития стенки;

р = 22 кПа – давление на поверхность засыпки;

γб = 23,0 6 кН / м 3 – удельный вес материала стенки (принять для бетона ко всем вариантам).

Характеристики грунтов засыпки и основания:

φ = 28 – угол внутреннего трения;

с = 9 кПа – удельное сцепление;

γ = 17,6 кН / м 3 – удельный вес;

φо = 20 – угол внутреннего трения;

со = 35 кПа – удельное сцепление;

γо = 19,4 кН / м 3 – удельный вес.

В курсовой работе рассматривается подпорная стенка простейшего профиля с вертикальными задней и передней контактными гранями (рис 1.1). Поверхность засыпки за и перед стенкой принять горизонтальными, причём на поверхности засыпки за стенкой действует равномерно распределённое давление p.

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Рис 1.1. Призмы обрушения и выпора у стенки, эпюры активного и пассивного давления грунта, сетки линии скольжения

2. Расчёт активного и пассивного давлений грунта на подпорную стенку

Для подпорных стенок с гладкими вертикальными контактными гранями при горизонтальной поверхности засыпки интенсивность активного и пассивного давления грунта определяется по формулам:

где c – удельное сцепление грунта, λa,λp – коэффициенты активного и пассивного давлений, которые вычисляются по формулам:

λa = (1 – Sinφ) /(1 + Sinφ) = tg(45 – φ/2) (2.3)

λa = tg 2 (45 – 28/2) = 0,361

λр = (1 + Sinφ) /(1 – Sinφ) = tg(45 + φ/2) (2.4)

λр = tg 2 (45 + 28/2) = 2,77

где φ – угол внутреннего трения.

Если пренебречь силами трения грунта на контактных гранях стенки, то интенсивность давления на грани определяется согласно (2.5) и (2.6) формулами:

σа = (22 + 17,6*6,2)0,361 – 2*9*0,601 = 36,516 кПа

σp = 17,6*1,5*2,77 + 2*35*1,664 = 189,608 кПа

где γ, γ0 – удельный вес грунта засыпки и основания; z,z1 – расстояние от поверхности засыпки до точки, где определяется активное и пассивное давления; с,с0 – удельное сцепление грунта засыпки и основания; где λa,λp – коэффициенты активного и пассивного давлений, которые вычисляются по формулам (2,3) и (2,4) при углах внутреннего трения засыпки φ и основания φ0 – соответственно.

Проверим знак эпюры на поверхности при z =0:

При σа 0, определяется площадью треугольника давления:

Еа = 1/2*36,516*(6,2 – 0,354) = 106,736 кПа

где h – высота стенки; σа – активное давление на уровне подошвы стенки (z=h).

Линия действия Еа проходит через центр тяжести треугольника давления на расстоянии (h – hкр)/3 = 1,949 м от уровня подошвы стенки.

Из формул (2,5) и (2,6) следует, что пассивное давления изменяются с глубиной по линейному закону. В расчетах их удобно подразделить на две части: на постоянную по глубине и изменяющуюся с глубиной по закону прямой пропорциональности рис (2,1):

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидывание

Рисунок 2.1. Схема к расчётам устойчивости стенки против сдвига и опрокидывания

σр’ = 2*35*1,664 = 116,48 кПа;

В расчёте на единицу длины подпорной стенки результирующие этих давлений вычисляются по площадям своих эпюр:

Ер’ = 116,48*1,5 = 174,72 кПа

Ер’’ = 0,5*19,4*2,25*2,77 = 60,455 кПа

3. Расчёт устойчивости стенки против сдвига в плоскости подошвы

Если активное давление достаточно велико, то оно может сдвинуть подпорную стенку в горизонтальном направлении, так что произойдёт сдвиг подошвы по грунту. Такому смешению стенки препятствуют силы пассивного отпора грунта и силы трения подошвы стенки о грунт. По причине шероховатости подошвы стенки принято считать, что в плоскости подошвы происходит сдвиг грунта по грунту. Поэтому сила трения по подошве определяется в соответствии с законом Кулона по формуле

Т = 221,172*0,364 + 35*2,494 = 167,79 кН

Для подсчёта веса подпорной стенки её поперечное сечение удобно разделить на элементарные фигуры : прямоугольники и треугольники. Вес любой такой части на единицу длины стенки определяется произведением

G2 = 23*1,994*1/2*6,2*1 = 106,522 кН

G3 = 23*1/2*0,445*1,5*1 = 7,676 кН

Gст = 71,3 + 142,172 + 7,676 = 221,172 кН

где Ai – площадь соответствующей фигуры.

Степень устойчивости стенки против сдвига может быть оценена по коэффициенту запаса устойчивости

kсдв = 402,965/106,736 = 3,775

Qz = 174,72 + 60,455 + 167,79 = 402,965 кН;

Стенка устойчива против сдвига, если выполняется условие:

где γn = 1,1 – коэффициент надёжности по назначению сооружения; m = 0,9 – коэффициент условия работы.

Расчёт устойчивости стенки против опрокидывания

При достаточно большой высоте подпорной стенки и величине активного давления может произойти опрокидывание стенки относительно переднего ребра фундаментной плиты (точка А1 на рис.2.1.). Опрокинуть стенку стремятся силы активного давления Еа, удерживают от опрокидывания силы собственного веса стенки G1, G2, G3 и силы пассивного давления Ер’ и Ер’’. Степень устойчивости против опрокидывания оценивается коэффициентом запаса устойчивости:

kопр = 519,268/217,236 = 2,39

Мz = 71,3*2,244+ 106,522*1,328 + 7,676*0,148 + 174,72*1,5/2 + 60,455*1,5/3 =

Мu = 106,736 *(6,2 – 0,354)/3 = 207,993 кН*м

где gi – плечи сил Gi относительно точки А1.

Стенка устойчива против опрокидывания, если выполняется условие

где коэффициенты надёжности и условия работы принимаются равными: γ= 1,1; m = 0,8.

Источник

Как сделать подпорную стенку из бетона: инструкция и чертеж

В процессе строительства разного рода построек на территории со сложным рельефом (овраги, балки т.д.), часто появляется необходимость в подпорном сооружении. Эта укрепительная конструкция в себе несет одну основную задачу – не допустить обвала грунтовых масс.

Подпорные стены условно разделяются на два типа:

Проектирование подпорных стен

Вне зависимости от назначения, подпорная стена, как правило, имеет четыре элемента:

Водоотвод, подземная часть и дренаж стены требуются для реализации технических нормативов, а непосредственно тело необходимо для эстетических целей. По высоте эти сооружения могут быть небольшими (до одного метра), средними (не более двух метров) и высокими (больше двух метров).

Задняя стенка конструкции бывает с таким уклоном:

Профили подпорных стен могут быть разными, но, как правило, это трапецеидальные и прямоугольные. В свою очередь первые могут иметь разный наклон граней.

Действующие силы на упорные стенки

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидываниеВо время выбора материала, а, естественно, и фундамента для подпорных стен, руководствуются расчетом нагрузок, действующим на все конструкцию.

Вертикальные нагрузки:

Горизонтальные силы:

Кроме основных сил, воздействуют и периодические нагрузки, к ним относятся:

Устойчивость подпорных сооружений

Как правило, строительство невысоких подпорных стен выполняется для декоративных целей, им не требуется тщательный расчет устойчивости. Повышение этой характеристики показательно для расчета подпорных стен более высокой конструкций.

Предотвратить опрокидывание или сдвиг стенки можно с помощью таких мероприятий:

Сооружение подпорной стенки

Что относительно материала, то его выбор производится на нескольких критериях, это водонепроницаемость, высота конструкции, долговечность, устойчивость к агрессивным средам, возможность механизации процесса установки и доступность стройматериала.

Опорная стенка из кирпича

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидываниеВо время расчета кирпичных подпорных стен предусматривается обустройство армированного фундамента. Декоративные показатели можно усилить с помощью использования кирпича, который отличается расцветками или размерами от элементов основной кладки. Небольшая стенка (до одного метра) делается самостоятельно. В случаях, если предполагается повышенная нагрузка, желательно воспользоваться услугами специалистов.

Для работ применяется обычный обожженный красный кирпич либо клинкер с повышенным коэффициентом влагостойкости и прочности. Чаще всего для сооружения подпорных стен необходим ленточный фундамент.

Ширина ямы под фундамент равняется тройной ширине стены, таким образом, когда планируется сооружение в один кирпич (25 сантиметров), то этот параметр равняется 75 сантиметрам. Глубина нужна не меньше одного метра. На дно насыпается 25-35 см слой щебня или гравия, после слой (12-18 см) песка, все засыпки материала тщательно утрамбовываются.

Сооружается опалубка, ее верхняя часть обязана быть меньше уровня земли на 18-25 см. Для усиления применяют прутья арматуры, их укладывают на бутовый камень или битый кирпич. Затем, наливается бетон марки 200 или150.

Нужно отметить, что укладку в один кирпич можно делать для сооружения стены до 70 см, для более высоких стен лучше всего делать строительство 1,5-2 кирпича, с увеличением нижней части стены. Так, получается конструкция, которая напоминает консоль.

Каменная подпорная стенка

Природный и искусственный камень отличаются отличными эстетическими свойствами. При этом внешний вид готового сооружения дает возможность гармонично вписаться в любой ландшафт.

В этом случае можно применять как мокрый, так и сухой вариант кладки материала. Последний способ более сложный и потребует определенной сноровки, поскольку нужен подгон камня по размерам.

Основание под каменную стену делается такое же, как и для кирпича. Сооружается ленточный фундамент с дальнейшей кладкой камня. Если строительство производится без применения бетона, то швы наполняются садовым грунтом или посадочным материалом. Каменные стены рекомендованы для сооружения конструкций не более 1,6 метра.

Бетонные подпорные стенки

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидываниеЭто монолитное сооружение выполняется с использованием буронабивных свай из деревянной опалубки. Установка плиты заводского производства делается при помощи грузоподъемной спецтехники. Она бывает контрфорсной или консольной. Для монтажа готовых изделий фундамент при плотной почве не требуется. Можно просто сделать траншею размером чуть больше ширины подошвы консоли или плиты.

На дне засыпается песок и гравий слоями по 18-25 см. Трамбовка производится с помощью обильного полива водой. Бетонные плиты ставятся четко вертикально. Друг с другом они соединяются при помощи сварки из арматурных элементов. После ставится дренажная продольная система и производится засыпка грунтом пространства. Бетонная опорная стенка лучше всего подходит для слабых грунтов.

Подпорная стена из бетона своими руками

Хорошую устойчивость стене дает консоль, изготовленная с наклоном (12°-17°) в сторону насыпи. Если брать в качестве примера стенку высотой в 2,5 метра, то размер подземной части будет 0,9-1 м, а ширина тела составляет 0,5 м.

Для опалубки делается траншея шириной 1,3 метра и глубиной в 1,4 метра. Необходимый наклон производится с помощью ручной выемки грунта, этот параметр проверяется и во время монтажа опалубки, и во время заливки ее бетоном.

Основание непременно армируется как в вертикальном, так и в продольном положении. Высота прутьев, которые торчат из бетона, обязана составлять не меньше 1,5 м. Подошве нужно дать набраться прочности, для бетона это время составляет приблизительно месяц.

При желании поверхность из бетона может декорироваться искусственным или природным камнем.

Намного облегчают работы и уменьшают затраты на строительство пенобетонные блоки. Однако прочностные показатели этой стены будут гораздо ниже. При этом кладка из этого материала не отличается своей привлекательностью.

Подпорная стена из дерева

В плане ландшафтного дизайна дерево наиболее оптимально подойдет для этой цели, но эксплуатация этого материала не очень долгая. Для того чтобы повысить стойкость к действию агрессивных сред нужно будет приложить большие усилия на постоянную обработку специальными пропитывающими веществами.

В конструкции стены бревна можно устанавливать как вертикально, так и горизонтально. Особого отличия касательно прочностных показателей в этом случае нет. Этот материал применяется для сооружения стен высотой не более 1,6 м. Чтобы не допустить загнивание вкапываемой части бревна, нужно его обработать битумом или обжечь.

Вертикальная установка бревен

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидываниеРазмер бревен может быть различный, это зависит от перепада высот. Для лучшей стойкости их вкапывают на глубину 1/3 общего размера балки.

Укладка калиброванной древесины производится в предварительно выкопанную траншею. На дно насыпается и трамбуется слой из щебня 18 см. Бревна устанавливают сплошной стеной, вплотную между собой, четко соблюдая вертикаль. Крепеж делается с помощью гвоздей или проволоки.

Максимальная стойкость деревянной стены достигается с помощью заливки траншеи цементной смесью. Обратная сторона своеобразного тына обрабатывается герметизирующим материалом (толем, рубероидом и т.д.), затем производится засыпка грунтом.

Горизонтальная установка бревен

Опорные бревна закапываются каждые два-три метра, чем чаще они находятся, тем прочней будет стена. Устанавливаемая древесина непременно обрабатывается антисептическими веществами.

Горизонтальный крепеж может производиться такими способами:

Расчет подпорной стены

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидываниеПрежде чем сделать подпорную стену, нужно тщательно просчитать все нюансы. Иначе халатное отношение и неправильный расчет могут привести к обрушению стены.

Такие стены высотой не больше 1,6 метров, возможно, сооружать своими руками. Для ширины подошвы используется коэффициент 0,6-0,8 помноженный на высоту стены. Узнать соотношение размера стены к ее высоте, можно с учетом вида грунта:

Если же высота большая и сооружение планируется на слабой почве, то желательно обратиться к услугам профессионалов. Расчеты будут происходить в соответствии с правилами СНиП.

В данном случае учитывается множество факторов и на этой основе будут выполнены такие расчеты:

Также выполняются вычисления на сейсмическое, активное и пассивное давление грунта, давление подземных вод, учет сцепления и т. д. Расчет производится с учетом максимальных нагрузок и охватывает ремонтные, строительные и эксплуатационные периоды стены.

Естественно, можно использовать и онлайн-калькулятор, который специально разработан для данных целей. Но нужно учитывать, что эти расчеты имеют лишь рекомендательный характер.

Дренажная система

расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть фото расчет подпорной стены на опрокидывание. Смотреть картинку расчет подпорной стены на опрокидывание. Картинка про расчет подпорной стены на опрокидывание. Фото расчет подпорной стены на опрокидываниеУстройство водоотвода и дренажа нуждается в особом внимании. Система обеспечивает сбор и вывод ливневых, талых и грунтовых вод, этим самым предотвращая размыв и подтопление конструкции. Она бывает поперечной, продольной либо комбинированной.

Поперечный вариант подразумевает наличие отверстий диаметром 10 см на один метр стены.

Продольный дренаж подразумевает размещение трубы, находящейся на фундаменте по всей длине стены.

Подпорные стены имеют очень важную задачу. Их сооружение лучше всего доверить профессионалам или, как минимум, проконсультироваться с ними по этому вопросу. Даже небольшая ошибка в расчете подпорной стенки может иметь довольно плачевные последствия.

Источник

Добавить комментарий

Ваш адрес email не будет опубликован. Обязательные поля помечены *