Файл: Будин, А. Я. Тонкие подпорные стенки.pdf

кой и некоторой «экранирующей плоскостью» Э—Э, положение которой зависит от размеров и размещения экранирующих свай, создает распорное давление непосредственно на стенку. Осталь­ ная же часть суммарного активного давления грунта на соору­ жение распределяется между сваями и стенкой пропорцио­ нально соотношению их жесткостей. Положение экранирующей плоскости может быть найдено следующим образом (рис. 52).

Через обращенные к стенке крайние точки поперечного се­ чения свай проводятся линии под углом ф к их поперечным осям. Полученная зубчатая линия заменяется прямой, проходя­ щей посередине между осью свайного ряда и вершинами зуб­ цов, которая и определяет положение экранирующей плоскости.

87

Распорное давление грунта, заключенного в экранируемой

отсчитываемая от верха экранированной зоны. Величину /

ким совпадением получаемых результатов. В точке, куда выкли­ нивается линия обрушения, проведенная от экранирующей плос­ кости (см. рис. 52), интенсивность давления определяется по

давления принимается неизменной по величине, а выше — уменьшающейся до нуля по линейному закону.

Вторая составляющая давления грунта на стенку аэ' опре­ деляется по формуле (41). Ординаты суммарной эпюры распор­ ного давления на лицевую стенку равны

в зоне между стенкой и экранирующими сваями на их совмест­

где

Н-! = (а— а — аут)/а".

Статический расчет стенки выполняется обычным графоана­ литическим методом упругой линии (см. § 3), но с учетом пере­ дачи нижней зоне стенки части активного давления, восприни­ маемого экранирующими сваями р*. Зона, в пределах которой это давление передается, определяется на основании опытных данных: от начала реализованной эпюры реактивного давления грунта на анкерный свайный ряд проводится луч под углом 45° и от конца эпюры (точка приложения равнодействующей об­

88

ратного отпора на свайный ряд Е'Рс) — луч под углом ср к вер­

тикали (пунктир на рис. 53). Условный метод нахождения вы­ соты указанной зоны отражает то обстоятельство, что, как пра­ вило, более рыхлый грунт засыпки передает давление от свай к стенке в меньшей степени, чем грунт основания. Интенсив­ ность реактивного давления грунта на сваи вычисляется так же, как это делается для шпунтовой стенки. Таким образом, и стенка, и свайный ряд рассчитываются аналогично. В резуль­ тате графоаналитических расчетов определяются изгибающие моменты в стенке и экранирующих сваях, а также их анкер­ ные реакции Racr и Ra . Расчет участка анкерной тяги между

стенкой и сваями производится на усилие Racr, а остальной ча­ сти — на усилие

Если за стенкой устанавливаются два или три ряда экрани­ рующих свай, расположенных последовательно, и удаление по­ следнего ряда от лицевой стенки не превышает одной трети ее свободной высоты, то расчет может выполняться аналогично. Суммарное активное давление грунта на конструкцию прикла­ дывается к последней экранирующей плоскости и распределя­ ется между рядами экранирующих свай и стенкой пропорцио­ нально соотношению жесткостей с учетом коэффициента р. Силосное давление а' при равном расстоянии между экрани­ рующими плоскостями свайных рядов учитывается только для лицевой стенки.

§ 8. Расчет стенок парусного типа

Методика расчета стенок парусного типа разработана С. М. Певзнером ![60] и проверена в процессе всесторонних ла­ бораторных и полунатурных исследований. Задача расчета со­ стоит в отыскании усилия в парусе S, определении его необхо­ димой длины и наивыгоднейшего очертания (рис. 53, а). Пос­ леднее при правильном выборе размера b — расстояния между точками прикрепления полотнища к лицевым опорам и к ан­ керной плите — устанавливается автоматически. При известной величине усилия в парусе в верхней и нижней точках закрепле­ ния подбирается его сечение, рассчитываются лицевые и анкерующие элементы конструкции. Нагрузкой на лицевые и анкер­ ные опоры являются, соответственно, вертикальная и горизон­ тальная осевые силы, передаваемые парусом: первая работает на сжатие, а вторая — на растяжение. Длина анкерной плиты определяется из условия ее устойчивости на плоский сдвиг.

89

Рис. 53. К расчету стенки парусного типа

а— р а с ч е т н а я с х е м а ; б — р а в н о в е с и е э л е м е н т а п а р у с а ; / — п а р у с

Парус представляет собой в расчетном отношении гибкую нить, находящуюся под воздействием сил веса и бокового дав­ ления грунтовой засыпки. Схема приложения нагрузок к беско­ нечно малому элементу паруса dl показана на рис. 53, б. Ус­ ловия равновесиявыделенного элемента записывается в виде

dS cos а —S sin ada -f- axdy + т:xydy = 0;

dS sin a + S cos ado, —aydx—rxydy = 0.

Используя известное выражение для радиуса кривизны

и проведя простые преобразования, можно переписать условия равновесия в форме

90

Допущение о том, что тЖу = туж = 0, позволяет упростить си­ стему (62), которая принимает вид

где | — коэффициент бокового давления грунта, определяемый опытным путем.

Решение дифференциальных уравнений (64) и (65) позво­ ляет найти

Полученное выражение для 5 отвечает такой оптимальной величине Ь, при которой усилия в парусе являются наимень­

Длина паруса между расчетными точками закрепления:

1= J K[{/« + (S— 1 ){{px + q f — n f \ : (m—[(p* + q f — n]2}] dx. (72)

Наибольшая величина растягивающего усилия в парусе, ко­ торое действует в верхней точке его закрепления, определяется по формуле

91