Υπολογισμός πλευρικής πίεσης γείωσης λόγω επιβαρύνσεων στον τοίχο αντιστήριξης

Υπολογισμός πλευρικής πίεσης γείωσης λόγω επιβαρύνσεων Οι εδαφικές ζώνες και στις δύο πλευρές ενός τοίχου αντιστήριξης έχουν συνήθως κάποια πρόσθετα εξωτερικά φορτία. Αυτά μπορεί να είναι ζωντανά φορτία πρόσθετης χρέωσης στον τοίχο αντιστήριξης, όπως η κυκλοφορία οχημάτων, κυκλοφορία των πεζών, και πάρκινγκ, ή μόνιμα φορτία όπως συστήματα προστασίας από διάβρωση πρανών, και παρακείμενες κατασκευές. Σε αυτό το άρθρο, θα επικεντρωθούμε στον τρόπο υπολογισμού της πλευρικής πίεσης γείωσης που επενεργεί στην πίσω όψη ενός τοίχου αντιστήριξης λόγω τριών τύπων υπερτιθέμενων ή πρόσθετων φορτίων:

• Αυτά τα φορτία μπορεί να οφείλονται σε κυκλοφορία οχημάτων ή πεζών Αυτά τα φορτία μπορεί να οφείλονται σε κυκλοφορία οχημάτων ή πεζών
• Αυτά τα φορτία μπορεί να οφείλονται σε κυκλοφορία οχημάτων ή πεζών Αυτά τα φορτία μπορεί να οφείλονται σε κυκλοφορία οχημάτων ή πεζών
• Αυτά τα φορτία μπορεί να οφείλονται σε κυκλοφορία οχημάτων ή πεζών Αυτά τα φορτία μπορεί να οφείλονται σε κυκλοφορία οχημάτων ή πεζών

Υπολογισμός πλευρικής πίεσης γείωσης λόγω επιβαρύνσεων Οι εδαφικές ζώνες και στις δύο πλευρές ενός τοίχου αντιστήριξης έχουν συνήθως κάποια πρόσθετα εξωτερικά φορτία

Όταν το εφαρμοζόμενο μόνιμο ή ζωντανό φορτίο πρόσθετης επιβάρυνσης στον τοίχο αντιστήριξης είναι ομοιόμορφο και μπορεί να θεωρηθεί ότι είναι ένα άπειρο κατανεμημένο φορτίο, Υπολογισμός πλευρικής πίεσης γείωσης λόγω επιβαρύνσεων Οι εδαφικές ζώνες και στις δύο πλευρές ενός τοίχου αντιστήριξης έχουν συνήθως κάποια πρόσθετα εξωτερικά φορτία. Για αυτόν τον λόγο, η θέση του προκύπτοντος είναι στη μέση του συνολικού ύψους του τοίχου. Στην περίπτωση επιχώματος με κλίση, η κατανομή πίεσης παραμορφώνει μια γωνία ίση με την κλίση επίχωσης. για τις τεγίδες και, ο υπολογισμός του προκύπτοντος γίνεται ως εξής:

• η κατανομή πίεσης παραμορφώνει μια γωνία ίση με την κλίση επίχωσης:

\(Π_{απόσπασμα, \; σε κατάσταση ηρεμίας} = K_{0} \cdot q cdot H_{έδαφος}\)

• η κατανομή πίεσης παραμορφώνει μια γωνία ίση με την κλίση επίχωσης:

\(Π_{απόσπασμα, \; η δύναμη ολίσθησης είναι το άθροισμα της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την ενεργό πίεση του εδάφους στην ενεργή πλευρά του εδάφους και της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την παρουσία της πρόσθετης επιβάρυνσης} = K_{ένα} \cdot q cdot H_{έδαφος}\)

• η κατανομή πίεσης παραμορφώνει μια γωνία ίση με την κλίση επίχωσης:

\(Π_{απόσπασμα, \; παθητικός} = K_{Π} \cdot q cdot H_{έδαφος}\)

Οπως προαναφέρθηκε, αφού η κατανομή είναι ομοιόμορφη, η θέση του προκύπτοντος βρίσκεται ακριβώς στη μέση του ύψους του εδάφους.

Προσαρμοσμένο από: ο, σι. Μ. (2010). Αρχές Μηχανικής του Ιδρύματος, Έκδοση SI. Κεφάλαιο 7 Πλευρική Πίεση Γης. Cengage Learning. Φιγούρα 7.3

Φόρτωση ενημέρωσης κώδικα

Για την περίπτωση επιπρόσθετου φορτίου μπαλώματος ή ταινίας σε τοίχο αντιστήριξης, η συνολική δύναμη ανά μονάδα μήκους μπορεί να εκφραστεί ως:

\(Π_{κηλίδα} = frac{ε}{90} [Η(\theta_2-theta_1)]\)

όπου,

\(\theta_1 = tan^{-1}(\frac{σι'}{Η}) (εσείς)\)

\(\theta_2 = tan^{-1}(\frac{ένα’ + σι'}{Η}) (εσείς)\)

Αυτή η προκύπτουσα δύναμη από την πλευρική πίεση γείωσης λόγω φορτίου μπαλώματος ή λωρίδας βρίσκεται στο \(\μπαρ{με}\) μετράται από το κάτω μέρος της κατανομής πίεσης, \(\μπαρ{με}\) μπορεί να υπολογιστεί χρησιμοποιώντας την ακόλουθη έκφραση:

\(\μπαρ{με} = Η – [\frac{H^2(\theta_2-theta_1) + (R-Q) – 57.3a'H}{2Η(\theta_2-theta_1)}]\)

Οπου \(R = (α'+β')^2cdot(90 – \θήτα_2)\) και \(Q = b'^2(90-\θήτα_1)\)

Παρμένο από: ο, σι. Μ. (2010). Αρχές Μηχανικής του Ιδρύματος, Έκδοση SI. Κεφάλαιο 7 Πλευρική Πίεση Γης. Cengage Learning. Φιγούρα 7.14

Φόρτωση γραμμής

Τελικά, για την περίπτωση επιβάρυνσης γραμμής σε τοίχο αντιστήριξης, την πίεση στην πίσω όψη ενός τοίχου αντιστήριξης σε οποιοδήποτε βάθος \(z), μπορεί να εκφραστεί ως:

\(\sigma = \frac{4ε}{\ft H} \frac{α^2 β}{(α^2 + β^2)^ 2}\) Για \(ένα > 0.4\)

\(\sigma = \frac{ε}{Η} \frac{0.203 σι}{(0.16+ β^2)^ 2}\) Για \(a \leq 0.4\)

Παρμένο από: ο, σι. Μ. (2010). Αρχές Μηχανικής του Ιδρύματος, Έκδοση SI. Κεφάλαιο 7 Πλευρική Πίεση Γης. Cengage Learning. Φιγούρα 7.14

Ενσωμάτωση των παραπάνω εκφράσεων από \(β = 0\) προς το \(β = 1\), είναι δυνατόν να ληφθεί η τιμή της προκύπτουσας δύναμης λόγω των κατανομών τάσεων του εφαρμοζόμενου φορτίου γραμμής:

\(Π_{γραμμή} = \int_{0}^{Η}\sigma \,dz = – \frac{4 H^2 a^{2} ε}{2 H^2 a^{2} \πι + 2 H^2 \pi} + \frac{2 ε}{\πι} = frac{2 ε}{\pi \left(α^{2} + 1\σωστά)}\) Για \(ένα > 0.4\)

\(Π_{γραμμή} = \int_{0}^{Η}\sigma \,dz = 0.546875 ε \) Για \(a \leq 0.4\)

Για τον υπολογισμό της θέσης της προκύπτουσας δύναμης, οι αρχικές εκφράσεις για την τάση σε οποιοδήποτε βάθος ενσωματώνονται σε δύο διαστήματα, ένα από \(β = 0\) προς το \(b = b_r\) και το άλλο από \(b = b_r\) προς το \(β = 1\), μετά από αυτό, Και οι δύο εκφράσεις συνδέονται σε μια εξίσωση και η λύση της είναι η θέση της προκύπτουσας δύναμης από την πλευρική κατανομή πίεσης:

\(\μπαρ{με} = H αριστερά(1 – a sqrt{\frac{1}{2 α^{2} + 1}}\σωστά)\) Για \(ένα > 0.4\)

\(\μπαρ{με} = Η (1- 0.348155311911396) \) Για \(a \leq 0.4\)

συμπέρασμα

Η σωστή εκτίμηση της δύναμης που προκύπτει από την πλευρική πίεση γείωσης λόγω υπερτιθέμενων φορτίων και της θέσης της είναι ένα κρίσιμο βήμα στη διαδικασία σχεδιασμού του τοίχου αντιστήριξης. Για περισσότερες πληροφορίες σχετικά με τον τρόπο με τον οποίο περιλαμβάνεται αυτή η πλευρική πίεση γείωσης στη Διαδικασία Σχεδιασμού Τοίχων Αντιστήριξης, ανατρέξτε στο άρθρο εδώ.

Εκτός από την πλευρική πίεση γείωσης λόγω επιβαρύνσεων, Το ίδιο το βάρος του εδάφους ασκεί επίσης πίεση στην πίσω όψη του τοίχου αντιστήριξης, τις λεπτομέρειες του τρόπου υπολογισμού αυτής της πίεσης για διαφορετικές εδαφικές συνθήκες όπως ηρεμία, η δύναμη ολίσθησης είναι το άθροισμα της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την ενεργό πίεση του εδάφους στην ενεργή πλευρά του εδάφους και της προκύπτουσας οριζόντιας δύναμης από την παρουσία της πρόσθετης επιβάρυνσης, και τα παθητικά συζητούνται σε άλλο άρθρο εδώ.

βιβλιογραφικές αναφορές

Υπολογιστής τοίχου αντιστήριξης

Το SkyCiv προσφέρει δωρεάν έναν υπολογιστή αντιστήριξης τοίχου που θα υπολογίζει την πλευρική πίεση γείωσης στον τοίχο, και πραγματοποιήστε ανάλυση ευστάθειας στους τοίχους αντιστήριξής σας. Η SkyCiv προσφέρει μια δωρεάν Αριθμομηχανή Τοίχων αντιστήριξης που θα ελέγχει την ολίσθηση σε τοίχο αντιστήριξης και θα πραγματοποιεί ανάλυση σταθερότητας στους τοίχους αντιστήριξής σας, Η SkyCiv προσφέρει μια δωρεάν Αριθμομηχανή Τοίχων αντιστήριξης που θα ελέγχει την ολίσθηση σε τοίχο αντιστήριξης και θα πραγματοποιεί ανάλυση σταθερότητας στους τοίχους αντιστήριξής σας, Στην περίπτωση που η βάση εκτείνεται επίσης μακριά από το συγκρατημένο έδαφος, ολίσθηση, Στην περίπτωση που η βάση εκτείνεται επίσης μακριά από το συγκρατημένο έδαφος!

Υπολογιστής τοίχου αντιστήριξης

Όσκαρ Σάντσεθ
Προγραμματιστής προϊόντος
BEng (Εμφύλιος)
LinkedIn