Инженерные сооружения водного туризма

Автор работы: Пользователь скрыл имя, 29 Ноября 2011 в 12:58, курсовая работа

Краткое описание

Решения расчетно-графического задания по исходным данным.

Содержание

1. РАСЧЕТНАЯ СХЕМА 3
2. СТАТИЧЕСКИЙ РАСЧЕТ БОЛЬВЕРКА 3
2.1 ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮРЫ АКТИВНОГО ДАВЛЕНИЯ НА ШПУНТОВУЮ СТЕНКУ 3
2.2 ПОСТРОЕНИЕ ЭПЮРЫ ПАССИВНОГО ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА 4
2.3 ПОСТРОЕНИЕ РЕЗУЛЬТИРУЮЩЕЙ ЭПЮРЫ ДАВЛЕНИЯ ГРУНТА НА СТЕНКУ 6
2.4 ОПРЕДЕЛЕНИЕ УСИЛИЯ В АНКЕРНОЙ ТЯГЕ 7
2.4.1 ПОСТРОЕНИЕ СИЛОВОГО МНОГОУГОЛЬНИКА 7
2.4.2 ПОСТРОЕНИЕ ВЕРЕВОЧНОГО МНОГОУГОЛЬНИКА 7
2.4.3 ОПРЕДЕЛЕНИЕ ЗНАЧЕНИЯ МАКСИМАЛЬНОГО ИЗГИБАЮЩЕГО МОМЕНТА 8
2.4.4 ПОДБОР ШПУНТОВЫХ СВАЙ И ОПРЕДЕЛЕНИЕ ДИАМЕТРА АНКЕРНОЙ ТЯГИ 8
3. ПРОВЕРКА ОБЩЕЙ УСТОЙЧИВОСТИ ПОДПОРНОЙ СТЕНКИ 10
ПРИЛОЖЕНИЯ 14
используемая литература………………………………………………….4

Вложенные файлы: 1 файл

портовые сооружения.doc

— 145.50 Кб (Скачать файл)

Оглавление                                                                                                        стр.                                                                                                                                                                        

 
 
 
 
 
 

 

     

    1.Расчетная  схема

     Исходные  данные представлены в таблице 1.

     Табл. 1

     Исходные  данные 

      вар.

      Характеристики  грунтов Н, м h, м
      Засыпка Основание
      ρ1,

      т/м3

      φ1, град φ2, град φ3, град с3, кПа
      95 1,75 31 29 21    16 10,6 2,8

     Где: ρ - плотность слоя грунта за шпунтовой стенкой, т/м3

          φ - угол внутреннего трения слоя грунта, град

          с - сцепление грунта, кПа

          Н - свободная высота стенки, м

          h -  высота наданкеренной стенки, м

     В рамках учебного задания принимаем  q0=40 кПа.

     Расчетная схема подпорной стенки изображена на рис.1 Приложения.

    2.Статический  расчет больверка

    Расчет  выполняется графоаналитическим методом.

    Назначаем ориентировочную глубину забивки шпунтовых свай:

    t=(0,7….0,8)Н=0,8∙10,6=8,48 м

          Н — свободная  высота стенки, м

          t -  ориентировочная глубина забивки шпунтовой сваи, м

    2.1 Построение эпюры  активного давления  на шпунтовую стенку

     Интенсивность давления грунта в характерных точках (поверхность и границы грунтов, низ шпунтовой стенки) вычисляем по формуле: 

ea=[qo+Σ(ρi∙g∙hi)]∙λoi , 

    где qo=40 кПа – расчетная равномерная нагрузка на поверхность грунта засыпки;

    ρi – плотность i-ого слоя грунта за шпунтовой стенкой, т/м3;

    g=9,81 м/с – ускорение свободного падения;

    hi – мощность i-ого слоя грунта за шпунтовой стенкой, м;

    λoi – коэффициент бокового давления грунта (распора); 

λoi =tg2(45°-φi/2) 

     φi – угол внутреннего трения i-ого слоя грунта, град

     Вычисления  абсцисс эпюры активного давления грунта на шпунтовую стенку сводим в табличную форму.

     Табл. 2

     Вычисления  абсцисс эпюры  активного давления грунта

Отметка характерной точки, м qo, кПа ρi, т/м3 h, м ρi∙g∙hi, кПа Σ(ρi∙g∙hi), кПа qo+Σ(ρi∙g∙hi), кПа φi, град λoi eai, кПа ea.сц, кПа eai-ea.сц, кПа
0 40 1,75 0 0 0 40 31      0,3247 12,8 0 12,8
3,8 40 1,75 3,8      65,24 65,24       105,24 31      0,347 33,68 0 33,68

     4,1

     40

1

     0      0

     66,77

     106,77

     29

     0,376      36,83      0      36,83
10,6 40 1 6,8      66,71      131,95 171,95 29      0,376 60,18 0 60,18

     10,8

     40

     1

0

     0

     172,72

     212,72

21

     0,49 80,82 21,99 58,83
19,08 40 1 8,48      83,19      215,14 255,14 21      0,49 119,92 21,99 97,93

     Третий  слой обладает сцеплением с=16 кПа, в  пределах этого слоя грунта активное давление уменьшается на величину еа сц: 

     еа сц=2∙c∙tg(45°-φ3/2) (3)

     еа сц=2∙16∙tg(45°-21°/2)=21,99 кПа 

     Эпюра активного давления грунта представлена на рис. 2 Приложения справа от оси стенки.

    2.2 Построение эпюры  пассивного давления  грунта

     Интенсивность давления грунта в характерных точках вычисляется по формуле : 

eп=[qo*+Σ(ρi∙g∙hi)]∙λпi∙ki , 

     где qo*- распределенная нагрузка на поверхность грунта дна, кПа

     согласно  исходным данным qo*=0;

     λпi – коэффициент пассивного давления грунта (отпора):

λпi =tg2(45°+φi/2) 

     ki – коэффициент, учитывающий трение грунта о шпунтовую стенку и зависящий от ее материала и угла внутреннего трения грунта φi. Принимается по таблице 3.

     Табл.3

     Значения  коэффициента k (шпунт из стали)

φ, град 10 15 20 25 30 35 40
k 1,2 1,4 1,6 1,7 1,8 2,0 2,3
 

     При значениях φ не указанных в  таблице k определяют линейной интерполяцией.

     φ3 = 21 град     k3 = 1,62

    ρi – плотность i-ого слоя грунта за шпунтовой стенкой, т/м3;

    g=9,81 м/с – ускорение свободного падения;

    hi – мощность i-ого слоя грунта за шпунтовой стенкой, м;

     Вычисления  абсцисс эпюры пассивного давления грунта на шпунтовую стенку сводим в табличную форму. 
 
 
 
 
 

    Табл. 4

    Вычисление  абсцисс эпюры  пассивного давления грунта 

точки

Отметка характерной точки, м qo*, кПа ρi, т/м3 h, м ρi∙g∙hi, кПа Σ(ρi∙g∙hi), кПа qo*+Σ(ρi∙g∙hi), кПа φi, град λпi eai, кПа eп.сц, кПа eai+eп.сц, кПа
1 10,6 0 1 0 0 0 0 21 2,12 0 0 0
2 11,6 0 1 1 9,81 9,81 9,81 21 2,12 20,79 46,56 67,35
3 19,08 0 1 8,48 81,19 91 91 21 2,12 192,92 46,56 239,48

     Рассмотрим  только те слои, которые образуют плоскость  отпора (выпора) т.е. от отметки дна  до конца шпунта, слагающем дно, и обладает сцеплением, поэтому в пределах слоя грунта мощностью 1м от проектного дна сцепление увеличивает пассивное давление от нуля (на отметке дна) и до eai+eп.сц (на 1м ниже дна)

     Примечание: Третий слой является пов-ым слоем  

       Третий слой обладает сцеплением с=16 кПа, в пределах этого слоя грунта пассивное давление увеличивается на величину еп сц: 

     еп сц=2∙c∙tg(45°+φ3/2) (5)

еп сц=2∙16∙tg(45°+21°/2)=46,56 кПа 

Эпюра пассивного давления показана на рисунке 2а. Приложения слева от оси стенки.

    2.3 Построение результирующей  эпюры давления  грунта на стенку

     Результирующая (суммарная) эпюра давления грунта на стенку получается путем сложения эпюр активного еа и пассивного еп давлений.

     Эпюра представлена на рис. 2б Приложения.

     Суммарную эпюру разбиваем по высоте на ряд полосок от 0,5 до 1,0 м (рис. 2б Приложения) так, чтобы на всех отметках, где эпюра имеет изломы или скачки, были границы полосок.

    2.4 Определение усилия  в анкерной тяге

     Рассматривая  полоски независимыми, их действие заменяем сосредоточенными силами Ej, приложенными в центре тяжести каждой j-ой полоски (рис. 2в Приложения). Силы Ej численно равны площадям соответствующих полосок.

    2.4.1 Построение силового  многоугольника

     Силовой многоугольник представлен на рис. 3 Приложения.

     Полюс силового многоугольника «0» размещен на вертикали, проходящей около середины отрезка, представляющего собой сумму всех сил, действующих справа налево, а полюсное расстояние принимается равное его половине. Начало и конец каждой силы Ej силового многоугольника соединены лучами с полюсом «0».

    2.4.2 Построение веревочного  многоугольника

     Веревочный  многоугольник строится параллельным переносом лучей силового многоугольника на поле горизонтальных линий действия Ej сил (первый луч проводится до линии действия силы Е1 ; второй луч – из полученной точки пересечения до линии действия силы Е2 и т.д.). При этом первый луч продлевается до пересечения с горизонтальной линией ,проходящей на отметке крепления анкеров к шпунтовой стенке. Замыкающая веревочного многоугольника проходит через точку «А» таким образом, чтобы максимальный изгибающий момент нижней части эпюры у1 был на 10% меньше максимального изгибающего момента пролетной части стенки у2 (рис. 4 Приложения).

Информация о работе Инженерные сооружения водного туризма