Изчисление подпорна стена 2
Някои от свойствата и характеристиките на почвите. Праймерите са разделени в скалата, които частици са споени (свързан) в една монолитна и neskalnye в който силата на връзките между частиците е малък и тази връзка е значително по-малко съдържание на самите частици. Чрез neskalnym почви са груби, пясъчен и глинеста.
Характеристики на почвата, необходими за изчисляването на прогнозните структури в това основание, определена по два начина. Първо, експериментално в лаборатория или полеви условия, такива характеристики се нарича източник. На второ място, въз основа на първоначалните характеристики съгласно (12.1), (12.2) и таблици (таблици. 7.3-7.5) определя характеристиките на почвата производни.
Най-важните изходни характеристики neskalnyh праймери са:
- Вид на почвата, което зависи от съдържанието на минерални частици с определен размер;
- гранулометрия песъчливи почви;
- плътност на почвата, където Q - тегло на пробата почвата, G, или Т кг; V - обем на пробата от почвата в естественото му състояние ,;
- обем тегловни от сухата почва; тук г - свободно падане ускорение, стойността в изчисленията може да се приема равна на 10;
- плътност на почвата частиците - масовото съотношение на твърдата част на почвата в сухо състояние на обема на разселени течни почвените частици;
- W почвената влага (маса)%:
- порьозност обикновено изчислява по формулата
- обемна плътност на окачен на почвата (който е нещо като нивото на подпочвените води)
където - обемът на тегло вода.
Всяко рохкава почва, е свободно излива върху хоризонтални форми на платформата наклон чиито наклон зависи от свойствата на почвата. Да разгледаме идеално наклон на рохкава почва, т.е.. Е., така че частиците са напълно отсъства сцепление причинени от колоиден и вискозни свойства на частиците на почвата.
Нека този наклон, свободен е твърда частица М. разлагат тегло на частици на два компонента (фигура 12.1.): Нормалното N на линията на наклона и допирателна аб Т. Сила Т има тенденция да се премести на частицата в подножието на наклона, но ще противодейства на силата на триене е пропорционална нормално налягане, т.е. .. (където е - коефициент на триене).
Фиг. 12.1. Стабилност на почвените частици по наклон.
Създаване на уравнение на частици баланс М. стърчащи всички сили по наклонена повърхност на наклона и ги равнява на нула алгебрични сумата от:
Дето
От друга страна, в съответствие със закона на Кулон, съпротивата е гранулиран съпротивление на срязване на почвата на триене. Характерно за тази резистентност е вътрешният коефициент на триене F. равен на тангенса на т.нар ъгъла на вътрешно триене, т.е.. д.
От (а) и (б) най-накрая получи:
Така, ъгълът на вътрешно триене е неограничаващ ъгъл на естествения откос на рохкава почва, което също се нарича ъгъл на естествения откос.
Концепцията на ъгъла на естествения откос се отнася само до почви сухи частици, и свързан към земята глина е няма смисъл, тъй като последните в зависимост от ъгъла на влага покой може да варира от 0 ° до 90 ° и също зависи от височината на наклона.
Това е така, защото на тази променливост тяга в сплотена почвата за да се определи нейния размер и предвид при изчисляването на стабилност и структури, които държат на склоновете склон, е много трудно. В бъдеще, специфичен тяга почва, няма да бъдат взети под внимание за всеки вид почва ще се превърне за използване на средната стойност (вж. Таблица. 7.3). В повечето случаи този подход води до стабилността на структурата.
Подпорни стени изпълнени в случая, когато е необходимо да се запази масива на наклон на почвата, наклонът на които надвишава стойността, определена от ъгъла на вътрешно триене и адхезионни сили. Типичен пример за подпорна стена е гранит или бетон кей, запазвайки по същество вертикално положение на партерния границата между земята и водата.
Тук можем да се ограничим до масивните подпорни стени. характеризиращ се с малки дълбоки основи и голяма дебелина. Почва налягане тези стени се противопоставят тежестта му.
Фиг. 12.2 е диаграма на подпорна стена, задържащата земята клин като планарна плъзгаща повърхнина на слънцето (предположението Кулон). Стабилността на такава стена трябва да се тества на три критерия:
Фиг. 12.2. Подпорна стена.
- ако промяната се извършва в стена AB равнината на основата;
- ако стената около ръбовете преобърне А;
- Не стена на основата дава път.
Изчисленията започват с определяне на основните сили, действащи върху стената. Тези сили са тегловни G стена и активна глина налягане. Първият е елементарно, и за определяне на втория необходимо да се изчисли и парцел на почвата epure специфичен натиск върху стената, която използва формулата
при което - специфичното налягане земята в точката на дълбочина - обемния теглото на почвата; - ъгълът на вътрешно триене.
Уравнение (12.3) е уравнението на права линия, обаче диаграма специфични натиск ще бъде във формата на правоъгълен триъгълник, с максимален специфичен натиск срещу стената на стъпалото (фиг. 12.2).
Получената активна глина налягане на подпорната стена е диаграми площ
Полученият в резултат на хоризонталата и да се прилага от една трета от височината от дъното на подпорната стена. В случай на действие на повърхността на почвата равномерно разпределен твърд prigruzki р определи намалена височина на слоя почва замества неговото действие, задната страна на стената продължава до пресечната точка с нова линия за пълнене (Фиг. 12.3) и изграждане на обща триъгълна диаграма на налягане.
Фиг. 12.3. Диаграмата на натиск върху стената задържащ в присъствието на prigruzki р.
На подпорна стена ще действа само трапецовидна защрихованата част на диаграмата на налягане (фиг. 12.3). след това
Когато вертикална налягането на повърхността на стената ще действа хоризонтално в точка, съответстваща на височината на центъра на тежестта на диаграмата на трапецовидна налягане (фиг. 12.3). Въпреки това, подпорни стени често имат наклонена задна страна, и ъгъл на наклона може да бъде положителен (фиг. 12.4 а) или отрицателен (фиг. 12.4 б).
Наклон обратно лицето стена оказва значително влияние върху величината на активното налягане, налягането в сравнение със земята на задната страна на вертикалната стена в първия случай налягането ще бъде по-активен, а втората - по-малко. Формулите за изчисление тук са както следва:
- ако положителен ъгъл (вж. фиг. 12.4 а)
- ако отрицателен ъгъл (фиг. 12.4 б)
Фиг. 12.4. Подпорна стена с наклонена задна страна.
Имайте предвид, че формула (12.6) и (12.7), както и за този въпрос, формула (12.3) са получени предположи не триене между почвата и стената, така че резултантната на налягането трябва да е перпендикулярна на задната страна на стената. Това ще съответства на наблюдаваните явления в случай на връзката надолу в задната странична стена изправена земята (с положителен ъгъл вж. Фиг. 12.4 а). В случай на възходящ към земята задната повърхност на стената (с отрицателна стойност на ъгъла, вж. Фиг. 12.4 б) нелогично да посоката на налягане нагоре наклонена, т.е.. Е. перпендикулярна на задната повърхност на стената, се препоръчва, че в последния случай да разгледа посока налягане хоризонтално.
В случай на хоризонтално натоварване повърхността на почвата равномерно разпределен товар в формули (12.6) и (12.7) на първия мултипликатор, да бъде заменен с израза където Н - височина на почвения слой се редуцира, натоварване, равно на отношението на интензивност Q за обемно тегло на почвата.
В изчисленията на измервателни структури често трябва да се справят със земята, намираща се в спряно състояние. За такива условия в формула (12-3) - (12.7) е необходимо да се заместят обем претеглените теглото на почвата и ъгъл на вътрешно триене ", които могат да се средно по-малко от суха почва.
За определяне на силите, които действат на стената, да започне да се оцени нейната устойчивост. Срязване фактор стабилност се оценява стабилност на срязване, което е съотношение на силата провеждане на стената, и тази сила на триене, за сила на срязване, т.е.. Е. Първи налягане. Фиг. 12.2, 12.3, се равнява на
тук е - коефициент на триене (приблизителни стойности могат да бъдат взети от Таблица 7.3.).
Стената се счита за стабилен, ако
Стабилност на оценява преобръщане на коефициента стабилност преобръщане, което е съотношението на задържащ момент, генериран от теглото на стената, за да етап накланяне произтичащи от налягането земята.
Моменти (продукт на сила на рамото), изчислени по отношение на ребро, около които на стената може да се преобърне. Фиг. 12.2 - този ръб А. Тук:
За да се гарантира стабилността необходимо
Стабилност върху усвояване стена се оценява чрез сравняване на действителното напрежение се появява в основната стена, с номинална устойчивост на почвата (виж. Таблица 7.4.), Докато първото не трябва да надвишава последния.
Действителната напрежение се изчислява по формулата на сложни импеданси (вж. F. 9.7). Ако линията на силата G (тегло стена) минава през центъра на основата (фиг. 12.2), стрес са равни
Когато F = б - зона, - правоъгълно сечение модул как основа стена (припомни, че уеб дължина 1 m); знаци (-) и (+) характеризират компресия и напрежение; и - напрежението на точка А и точка Б. Между тези точки на напрежението варира линейно.
Ако линията на действие на сила G не преминава през центъра на основата (фиг. 12.3), т. Е. Възниква ексцентричен компресия, за да се изчисли стрес процедира, както следва.
Първо трябва да намерите местоположението на т.нар центъра на налягане. представлява разстоянието от точка А до точката, в която получените от G на сили и пресича основната линия на стената
След определяне на ексцентричността на полученото електронно.
Накрая се изчислява на напрежението по формулите:
В заключение, в сравнение с установено напрежение класиран съпротива.
Изчисляване на окачване анкери измервателни мостове на люлката и фериботи лодка за да се прецени тяхната стабилност при действието на сили от мостове носещо въже (вж. Фиг. 4.3) или шофиране въже пунктове (вж. Фиг. 4.14). Изчисление котви мостове и надлези по същия начин. Помислете за този метод на изчисление за примера на бетон котвата е показано на фиг. 12.5. Известни са Размерите на котвата дълбочина разполагане и ъглови пръти, които са прикрепени към въжетата.
Фиг. 12.5. Стабилността на автомобила при изчисляването на котвата.
Проверява се стабилността на котва в срязване и разтегателен. Тя може да се движи под въздействието на хоризонталната компонента на напрежението на две кабели (2N), и тя може да тегли вертикалната компонента.
В допълнение към усилията на въжето, прикрепена към анкерния след основните сили: котвите мъртвите тегло, теглото на земята котвата, силата на базата на зоната на котва на триене, активното почвата натиск върху задната страна на котвата, пасивното съпротивление на почвата върху предната страна на котвата. Помислете как да се намери стойността на тези сили. Теглото на котвата и почвата се определя от елементарното. Хоризонталните и вертикалните компоненти на въжета напрежение, съответно:
Припомнете си, че методите за определяне на силата на въжето (N) в глава 11. Силата на триене е дадено от:
където е - коефициент на триене (виж таблица 7.3 ..).
активен налягане почва се изчислява по формулата (12.5). С оглед на ширина котва Б (в равнината на чертежа) е: