Сбор нагрузок, действующих на устой

Расчет ведется по I группе предельных состояний на расчетные нагрузки; расчетный период – рассматриваем нагрузки основного сочетания; расчетная схема – один погонный метр устоя.

Подсчет сил действующих на один погонный метр устоя ведется в таблице 7.1, моменты от действующих нагрузок определяются относительно середины подошвы устоя.

Схема к расчету устоя приведена на рис. 7.1.

Расчетные характеристики плотности грунта можно определить по следующим зависимостям:

, (7.2)

, (7.3)

, (7.4)

, (7.5)

где: – плотность частиц грунта, кН/м³ (т/м³);

n – пористость грунта средней плотности;

W – природная влажность грунта в долях единиц.

1. Собственный вес устоя по элементам определяется по формуле:

, кН (7.6)

где: - площадь i-го элемента устоя, .

2. Вертикальное давление воды на внешнюю консоль устоя определяется по формуле:

, кН (7.7)

где: - объем тела давления, ;

- удельный вес воды.

3. Вертикальное давление грунта на тыловую консоль фундаментной плиты устоя определяется по формуле:

- выше уровня грунтовых вод

, кН (7.8)

- ниже уровня грунтовых вод

, кН (7.9)

где: – длины оснований трапеции сухого грунта, м;

–толщина слоя грунта естественной влажности, м;

– удельный вес грунта в состоянии естественной влажности, кН/м³;

, – длины оснований трапеции грунта в насыщенном водой состоянии, м;

–толщина слоя водонасыщенного грунта, м;

– удельный вес грунта в насыщенном водой состоянии, кН/м³.

4. Взвешивающее давление воды:

, кН (7.10)

где: - глубина воды в нижнем бьефе плотины от наинизшего уровня до подошвы устоя, м;

В – длина подошвы устоя, м.

5. Фильтрационное давление на подошву устоя определяется по формуле:

кН (7.11)

где: – напор на устой, м.

6. Активное давление грунта.

В состоянии естественной влажности выше уровня грунтовых вод активное давление грунта определяется по формуле:

. (7.12)

Для расчета давления грунта во взвешенном состоянии слоем (м) ниже уровня грунтовых вод, приводят грунт в состояние естественной влажности слоем к грунту во взвешенном состоянии, слоем :

. (7.13)

Определяются ординаты эпюры давления грунта во взвешенном состоянии на глубине и , м:

, (7.14)

Рис. 7.1.

. (7.15)

Площадь эпюры определяет силу давления грунта во взвешенном состоянии:

, кН (7.16)

7. Горизонтальное давление воды

, кН. (7.17)

где: – действующий напор, м.

Таблица 7.1.

Подсчет нагрузок, действующих на устой.

№ п/п

Наименование нагрузки

Обознач.

Нормативная нагрузка

Коэф. надеж. по нагрузке

Расчетная нагрузка, кН

Плечо силы

Момент силы, кН∙м

Расчетная формула

Величина нагрузки, кН

+

-

Вертикальные

Вес устоя

Вес воды

Вес грунта

Вес грунта

Взвешив. давление

Фильтрац. давление

∑

∑

∑вертик. сил

Горизонтальные

Давление воды

Давление воды

Давление грунта

Давление грунта

∑гориз. сил

∑

∑

Моменты от действующих нагрузок определяются относительно середины подошвы фундаментной плиты.

Поиск по сайту: