GEO / РАСЧЁТНЫЙ ИНСТРУМЕНТ 02

Ограждение
котлована.

Расчёт шпунтового ограждения с учётом слоистого основания.
Стадии разработки, усилия в креплении и проверки элементов.

max |M|—кН·м / м стены

max |Q|—кН / м стены

max |w|—мм · по всем этапам

max N распорки—кН / одна распорка

Схема и эпюры

Состояние

Стена и перемещения РаспоркиГлубина z отсчитывается вниз

Огибающая учитывает состояние до и после установки распорок.

Проверки конструкции

Отдельные условия

Для количественных проверок η ≤ 1 означает выполнение указанного условия. Для требований к геометрии приведён статус проверки. Вывод относится к выбранному сочетанию и принятой расчётной схеме.

Распорки, пояса и узлы

Грунт и вода

Таблица усилий выбранного состояния

Давления в точках контакта

МЕТОДИКА / ГРАНИЦЫ МОДЕЛИ

Расчётная схема
и принятые допущения.

Давление в слоистом основании

Вертикальные эффективные напряжения определяются с учётом веса вышележащих слоёв и нагрузки на поверхности. В каждой точке принимаются характеристики соответствующего слоя: c′, φ′, K₀ и kₕ. На стадиях разработки учитывается удаление грунта; давление воды определяется отдельно.

K_{a} = \frac{1 - \sin φ′}{1 + \sin φ′}, K_{p} = \frac{1}{K_{a}}

p_{a}^{'} = \max (0, K_{a} σ_{v}^{'} - 2 c′ \sqrt{K_{a}})

p_{p}^{'} = K_{p} σ_{v}^{'} + 2 c′ \sqrt{K_{p}}

Стена и распорки

Стена представлена балочными конечными элементами Эйлера–Бернулли. Реакция грунта ограничена активным и пассивным давлением; учитывается накопленное пластическое смещение контакта. Нижний торец стены свободен, взаимодействие с грунтом задаётся по длине стены. Распорки включаются после разработки грунта на выбранной стадии.

M = - EI w″, Q = M′

N = \max (0, N_{pre} + \frac{EA}{L} χ Δw)

Сталь и соединения

Проверяется прочность при изгибе и срезе в предположении упругой работы сечений. Для трубчатых распорок проверяются прочность и устойчивость при центральном сжатии по кривой a. Для узлов приведены отдельные проверки компонентов; расчётные схемы требуют конструирования соединений.

η_{M} = \frac{| M |}{W R_{y} γ_{c}} \leq 1

η_{N} = \frac{N}{φ A R_{y} γ_{c}} \leq 1

Область применения и проверки, требующие отдельной модели

Только сплошное ограждение, гладкая вертикальная стена, горизонтальная поверхность, широкая равномерная нагрузка. Отдельные трубы с забиркой, наклонная стена, локальные нагрузки и анкеры не моделируются.
Характеристики прочности грунта c′ и φ′ задаются в эффективных напряжениях для дренированной постановки. kₕ задаётся по инженерному обоснованию; его нельзя подменять модулем деформации. Общий клин скольжения через слои, недренированный выпор дна и осадки соседних зданий не рассчитаны.
Уровни воды формируют заданные гидростатические эпюры. Для водопонижения ниже исходного УГВ необходимо обоснованное поле напоров. Фильтрация под стеной и давление воды в трещинах отрыва требуют отдельного расчёта.
Для распорок не учтены собственный вес, температура и эксцентриситет; проверка N–M требует отдельной модели. Для поясов не проверены общая устойчивость открытого сечения, местная устойчивость и опирание.
Узлы: проверяются только перечисленные компоненты. Блочный отрыв, пространственная работа, устойчивость фасонок, местная прочность стенки пояса и передача нагрузки в замки не проверяются.
Вводится одно сочетание нагрузок с характеристиками, принятыми для выбранной группы предельных состояний. Проверки по первой и второй группам предельных состояний выполняются в отдельных расчётах. Значения в примере не являются данными реального объекта.

СП 381 ↗СП 22 ↗СП 16 ↗Сортамент ЕВРАЗ ↗Сортамент GU ↗

Ограждениекотлована.

Исходные данные