Проверка конструкции подпорной стены в соответствии с ACI 318-19
В процессе проектирования бетонной консольной подпорной стены, первый шаг - определить предварительные размеры и проверьте стабильность этой предварительной геометрии против переворачивание, скольжение, и подшипник. Выполнение этих проверок устойчивости включает расчет всех сил, действующих на подпорную конструкцию.. Эти грузы, с учетом, входные данные, необходимые для проверки конструкции бетонной подпорной стены и обеспечения размеров и предусмотренного армирования, сможет выдерживать предельные нагрузки состояния. Использование нашего программного обеспечения для проектирования подпорных стен, можно выполнить проверки устойчивости, необходимые в процессе проектирования бетонной подпорной стены.
В итоге, проверки конструкции различных компонентов бетонной подпорной стены включают:
- Корень
- Критическая секция: Находится у основания стебля, на лицевой стороне основания подпорной стены. Для проверки прочности на сдвиг, ACI 318 позволяет пользоваться секцией на расстоянии d от базы как критическая.
- Действующие силы: Остаточное активное давление грунта и дополнительное давление от дополнительных нагрузок.
- Эффекты для проверки: Изгиб и сдвиг в критическом сечении стержня консольной подпорной стенки.
- Каблук
- Критическая секция: Расположен на стыке между стержнем и основанием стены.. Для проверки прочности на сдвиг, ACI 318 позволяет пользоваться секцией на расстоянии d от интерфейса как критический.
- Действующие силы: Сохраненный вес почвы, собственный вес пятки, и вертикальная действующая надбавка. Давление грунта ниже основания может быть включено, но обычно им пренебрегают из-за консервативности.
- Эффекты для проверки: Сдвиг и изгиб в пятке консольной подпорной стены критического сечения.
- Палец
- Критическая секция: Расположен на лицевой стороне ствола. Для проверки прочности на сдвиг, ACI 318 позволяет пользоваться секцией на расстоянии d с лицевой стороны ствола как критическая.
- Действующие силы: Подшипниковое давление под носком. Пассивный собственный вес почвы, действующий выше носка, обычно не принимается во внимание., так как он может разрушиться или быть удален.
- Эффекты для проверки: Сдвиг и изгиб в области носка консольной подпорной стены в критическом сечении.
- Срезной ключ (если включены)
- Критическая секция: Расположен на стыке между срезной шпонкой и фундаментом стены..
- Действующие силы: Пассивное давление на почву.
- Эффекты для проверки: Сдвиг в ключе консольной подпорной стены критического сечения.
Коэффициенты нагрузки согласно ACI-318
При проверке конструкции бетонной консольной подпорной стены в соответствии с требованиями ACI-318, все внешние силы, действующие на конструкцию и создающие внутреннюю силу в критическом сечении, учитываются в соответствии с их характером, следующее:
- Для бокового давления грунта, из-за веса грунта и дополнительных нагрузок, коэффициент для расчета предельных нагрузок состояния \(1.6\)
- На собственный вес конструкции, коэффициент для расчета предельных нагрузок состояния \(1.2\)
Эти факторы отражают вероятность превышения расчетного “точный” стоимость, для случая собственного веса конструкции, вероятность превышения достаточно низкая, поэтому коэффициент близок к 1.0, тем не мение, внешние силы, такие как вес и боковое давление удерживаемого грунта и надбавки, скорее всего, примут более высокое значение, и поэтому коэффициент загрузки ближе к 2 чем 1.
Коэффициенты снижения сопротивления согласно ACI-318
Помимо увеличения сил, действующих на конструкцию, его сопротивление также снижается за счет применения некоторых факторов, после LRFD (Расчет коэффициента нагрузки и сопротивления) подход. Каждое значение сопротивления уменьшается следующим образом:
- Для сопротивления изгибу, при условии, что член контролируется натяжением, понижающий коэффициент \(0.9\)
- Для сопротивления сдвигу, понижающий коэффициент \(0.75\)
Требования к конструкции согласно ACI-318
Сравнение внутренних сил предельного состояния с уменьшенным сопротивлением элемента этой внутренней силе, можно определить, достаточно ли прочны предоставленная бетонная секция и закладная арматура или нет. Это может быть выражено в следующих двух уравнениях:
- Для сопротивления номинальному моменту \(M_n) и момент предельного состояния \(M_u\)
\(\фи \; M_n \geq M_u\)
- Для номинального сопротивления сдвигу \(V_n\) and ultimate state shear force\(V_u\)
\(\фи \; V_n \geq V_u\)
Дополнительные требования согласно ACI-318
Помимо выполнения требований, указанных выше, ACI-318 предъявляет некоторые дополнительные требования для успешного выполнения проекта бетонной подпорной стены.:
- Армирование, рассчитанное на изгиб на любом компоненте конструкции, сверяется с минимальным требуемым изгибным армированием балки.. Согласно ACI-318, формула балки используется вместо формулы односторонней плиты из-за отсутствия избыточности:
\(A_{s, \; мин} = frac{3 \SQRT{f’_c}}{f_y} b_w d\)
- После расчета требуемой площади стали для изгиба, секция проверяется, чтобы убедиться, что натяжение контролируется, другими словами, убедитесь, что арматурная сталь поддается деформации до того, как бетон треснет.:
\(\varepsilon_t = фракция{\varepsilon_c}{с}(Округ Колумбия) > 0.005\)
куда \(с = гидроразрыв{а }{\бета_1}\), \(а = 1.31 Как), \(\varepsilon_c = 0.003\) (предполагая наличие трещин в бетоне при таком уровне деформации), и \(d\) расстояние от сжатой кромки до центра растянутой арматуры.
- Некоторая минимальная площадь поперечного армирования рассчитывается для каждого компонента консольной бетонной подпорной стены., используя соотношения, приведенные в таблице 11.6.1 ACI-318
- Длина развертывания и стыковки также рассчитывается для каждого компонента консольной бетонной подпорной стены., используя критерии, указанные в 25.4.2 ACI-318
Калькулятор подпорной стенки SkyCiv
SkyCiv предлагает бесплатный калькулятор подпорной стены, который проверит скольжение в подпорной стене и проведет анализ устойчивости ваших подпорных стен.. Платная версия также отображает полные расчеты, чтобы вы могли видеть шаг за шагом, как рассчитать устойчивость подпорной стенки к опрокидыванию, скольжение и подшипник! С платным аккаунтом, также возможно выполнить проверку конструкции в соответствии с ACI на подпорной стенке.
Разработчик продукта
BEng (гражданского)
