Расчёт заанкерованной стенки с защемлением в грунте
При анализе рассматривают заанкерованную стенку с заделкой подошвы как неразрезную балку и рассчитывают методом конечных элементов -( вариант деформации) в чтобы удовлетворить предпосылку защемления подошвы в грунте. Перед собственным расчётом определяют в нескольких шагах нагружение конструкции от давления грунта. Давление позади конструкции принимается активным давлением, перед конструкцией - пассивным давлением.
Пассивное давление можно понизить коэффициентом редукции пассивного давления. Если полагать полное пассивное давление грунта, то чаще всего получаем деформации конструкции, появление которых не реально. Фактически значение пассивного давления грунтов при нулевой деформации конструкции может равняться статическому давлению, но также принимать более высокие значения вплоть до такого, когда происходит полная деформация конструкции (опрокидывание прим. 10 мRad, т.е. деформация 10 мм на 1 m высоты конструкции). По этой причине целесообразно принимать более низкие значения пассивного давления при помощи «Коэффициента редукции пассивного давления» меньшего или равного 1. Рекомендованы следующие значения:
- 0,67 -деформация уменьшается прибл. на половину,
- 0,33 - деформация уменьшается прибл. до 20% исходных значений.
Программа предлагает две опции для определения активного давления:
- расчет по заданным параметрам грунтов, воды, пригрузки, рельфа, в т.ч. ввод минимального измеряемого давления
- задаём какую-либо эпюру давления грунта до глубины нулевой точки (таким образом можно задавать любое перераспределение давления грунта)
Нулевая точка, т.е. точка, в которой значение общего давления равно 0, определяется по формуле:
где: | u | - | глубина нулевой точки |
σa | - | величина активного давления за конструкцией на уровне дна котлована | |
K | - | коэффициент общего давления | |
γ | - | удельный вес грунта ниже дна котлована |
Основой для расчёта конструкции защемлённой в подошве является предпосылка, что точка нулевой нагрузки N (на глубине u) совпадает с точкой нулевого момента. Для расчёта делим конструкцию на 2 части: на верхнюю часть до нулевой точки и на нижнюю балку:
Расчёт стенки с защемлённой подошвой
Сначала считают верхнюю балку и усилия на анкерах F и реакцию в нулевой точке R. Затем определяется длина нижней балки x с целью удовлетворения момента равновесия в отношении подошвы конструкции (балка нагружена реакцией R и разницей давлений грунта). Для удовлетворения условия равновесия сдвигающих сил, расчётная длина защемления балки увеличивается на значение Δx, как показано на рис.:
Расчёт удлинения стены на Δx