Расчет оснований стоек по устойчивости на опрокидывание
11.21.Основания стоек по устойчивости на нагрузки, действующие в произвольных направлениях, допускается рассчитывать раздельно в каждой из двух взаимно перпендикулярных вертикальных плоскостей с введением дополнительных коэффициентов условий работы принимаемых по табл. 140. Для круглых стоек вводятся на горизонтальные нагрузки каждого направления, а для квадратных - только на пассивное давление грунта на ригели. Расчет закреплений по устойчивости на опрокидывание выполняется с учетом пассивного отпора грунта и сил трения на боковых поверхностях стойки и ригелей.
Таблица 140
0,2 | 0,4 | 0,6 | 0,8 | 1,0 | ||
Значения | 1,0 | 0,86 | 0,77 | 0,73 | 0,71 | 0,71 |
Примечание. и - опрокидывающие моменты во взаимно перпендикулярных плоскостях.
11.22. В схеме закрепления с банкеткой на участке, расположенном ниже отметки поверхности природного грунта, учитываются те же силы сопротивления, что и для закреплений без банкеток; в пределах банкетки учитывается только сопротивление грунта на ригеле и сила трения на боковой поверхности ригеля.
11.23. Закрепление считается устойчивым, если обеспечивается условие
(289)
где Q - расчетная горизонтальная сила на отметке поверхности грунта, полученная в результате расчета опоры, кН (тс);
- коэффициент условий работы закрепления, принимаемый по табл.141;
- предельная горизонтальная сила, приложенная на высоте Н, определяемая по указаниям п. 11.25, кН (тс);
- коэффициент надежности, принимаемый по указаниям п. 11.9 (11.8).
Таблица 141
Грунты | Значение коэффициента условий работы закрепления в грунтах со структурой | |
ненарушенной | нарушенной | |
Пески: | ||
крупные | 1,1 | |
средней крупности | 1,05 | |
мелкие | 1,1 | |
пылеватые | 1,15 | 1,05 |
Супеси: | ||
1,3 | 1,2 | |
1,4 | 1,3 | |
Суглинки: | ||
1,25 | 1,15 | |
1,4 | 1,25 | |
1,4 | 1,25 | |
Глины: | ||
1,5 | 1,3 | |
1,5 | 1,3 | |
1,5 | 1,4 |
Рис. 83. Схема к расчету стоек на опрокидывание
а - схема нагрузок на опору; б - схема приведения опрокидывающих нагрузок к равнодействующей; в - расчетная схема заделки стойки в грунте
11.24.При расчете закрепления все действующие на опору нагрузки каждого сочетания заменяются силами: поперечной Q, приложенной на высоте от отметки поверхности земли, и вертикальной силой F, приложенной на отметке подошвы стойки.
Нагрузка M, Q и F принимаются по усилиям, действующим в сечении столпила отметке поверхности грунта,: полученным в результате статического расчета опоры.
11.25. Предельная горизонтальная нагрузка в общем случае при наличии верхнего и нижнего ригелей определяется по формуле
(290)
где - коэффициент формы эпюры давления грунта на стойку
(291)
- пассивное давление грунта на поверхности стойки, кН (кгс), определяемое по формуле
(292)
- cм. формулу (295);
- расчетная ширина стойки, м (см);
d - глубина заделки стойки в грунт, м (см);
- относительная глубина центра поворота, определяемая по формулам (303)-(306);
- безразмерный коэффициент, определяемый по формуле
(293)
где (294)
(295)
- расчетные характеристики грунта: соответственно удельное сцепление, кПа (кгс/см2), угол внутреннего трения, град, и удельный вес, кН/м3 (кгс/см3);
- безразмерный коэффициент;
(296)
- коэффициент, трения грунта по бетону, принимаемый по табл. 142;
- средняя ширина стоики в грунте, м (см);
- сопротивления грунта верхнему и нижнему ригелю, кН (кгс), определяемые по формулам (300) и (301);
- расстояние от поверхности грунта до середины высоты верхнего ригеля, м (см)
- расстояние от нижнего основания стойки до середины высоты нижнего ригеля, м (см);
- безразмерные коэффициенты, определяемые по формулам:
(297)
(298)
-соответственно ширина верхнего и м (см).
Расчетная ширина стойки определяется по формулам (256)-(258). При устройстве сверленого котлована определяется как для грунта ненарушенного сложения; в случае копаного - как для грунта засыпки.
Таблица 142
Грунты | Значение коэффициента трения f грунта по бетону |
Глина твердая | 0,3 |
Глина пластичная | 0,2 |
Суглинки твердые | 0,45 |
Суглинки пластичные | 0,25 |
Супеси твердые | 0,5 |
Супеси пластичные | 0,35 |
Пески маловлажные | 0,55 |
Пески влажные | 0,45 |
Для стоек диаметром 800мм определяется по формуле
(299)
или принимается по табл. 138.
Силы давления грунта на ригели
(300)
(301)
где - длина верхнего и нижнего ригелей, м (см);
- высота верхнего и нижнего ригелей, м (см).
При расположении ригеля в грунте банкетки (рис. 82) равнодействующая давления грунта определится по формуле
(302)
где и - то же, что в формуле (268).
Относительная глубина центра поворота определяется из уравнения
(303)
где
Допускается 9 определять по формуле
(304)
где
(305)
(306)
При принимается ;
при принимается .
Если при закреплении с банкеткой получается, что , то принимается .