Особенности расчета устоя с разгрузочной плитой
|
Устой с разгрузочной плитой является вариантом устоя с обратными стенками, хотя может быть применен и для обсыпного варианта. В этой конструкции плита снижает давление грунта, особенно от временной нагрузки на призме обрушения. Устои с разгрузочной плитой рациональны при значительной высоте насыпи. Расчетные элементы и сечения (I—I, II—II и III—III) здесь те же, что и для устоя с обратными стенками обычной конструкции, но, кроме того, рассчитывают по месту заделки железобетонную разгрузочную плиту (рис. 134, а).  Расчет по сечению I—I ничем не отличается от приведенного выше для обычного типа устоя. По сечению II-II вертикальные нагрузки состоят из веса стенки Ne, подферменника Nпф пролетного строения Nп, временной нагрузки на пролетном строении Nв, а также веса плиты Nпл и грунта на плите Ntv, причем эти силы приложены с эксцентриситетами относительно центра тяжести сечения II соответственно ес, епф, еп, епл и егр (рис. 134, г). Горизонтальные нагрузки: давление грунта при наличии временной вертикальной нагрузки на призме обрушения и без нее, т. е. E0 и Eв и сила торможения Тт. В результате влияния разгрузочной плиты эпюра давления грунта состоит из нескольких участков (рис. 134, б и в). Сверху до нижней плоскости плиты действует обычное давление при интенсивности внизу σ1 = γh1μ, и высотой эпюры давления h1; - от низа плиты и до плоскости ниже плиты на глубину h2 = lкtgφобщее давление грунта прерывается плитой, поэтому действует опять треугольная эпюра при интенсивности внизу σ2 = γh2μ и высотой эпюры давления h2; - еще ниже, на глубине lкtgω от низа плиты, снова возобновляется действие грунта, общее от верха устоя и интенсивность его на этом уровне σ3 = γh3μ = γ(h1+lкtgω)μ, высота участка эпюры равна h3 = (h1+h2) = lk(tgω - tgφ); - наконец, по обрезу фундамента (сечение II—II) интенсивность давления грунта σ4 = γНμ и высота участка эпюры давления h4 = H - h3 = H - (h1 + lк tgω). Временную нагрузку располагают на призме обрушения так, чтобы давление от нее через грунт не передавалось на разгрузочную плиту, т. е. за кромкой плоскости обрушения, проведенной через концы плиты под углом ω к вертикали. Таким образом, временная нагрузка отодвигается от задней грани устоя на расстояние a = lк + h1 tgω. В этих условиях большие усилия создает обычно нагрузка НК-80, а не Н-30, и расчет ведется то схемам № 3 или № 5 табл. 4 графа 5. По этим схемам интенсивность давления σв = γh0μ, а высота эпюры давления hв = H - а/tgω или hв = b/tgω, где b — длина площадки распределения временной нагрузки. Здесь γ и φ — объемный вес и угол внутреннего трения грунта, их нормативные и расчетные значения принимают, как было указано ранее. Угол плоскости обрушения к вертикали ω и коэффициент давления μ во всех случаях, в том числе и при расчетах по схемам №№ 3 и 5 табл. 4, следует принимать равными: ω = 45 - φ/2 и μ = tg2ω. По эпюрам давления (см. рис. 134, в), зная величины интенсивностей, определяют значение Е1, E2, E3 и E4 — давлений грунта по формулам: E = 0,5 hσ" В — при треугольной и E = 0,5h (σ' + σ'')B при трапецеидальной эпюре давления, где h — высота эпюры, σ' и σ'' — верхняя и нижняя интенсивности давления, В=1,0 м — расчетная ширина стенки. Для временной нагрузки  По тем же эпюрам определяют плечи этих сил до расчетного сечения II—II и вычисляются изгибающие моменты:  Для подсчета расчетных усилий в устое (с разными коэффициентами перегрузки) рекомендуется использовать табличную форму, как было указано для быков. По сечению II—II расчетные проверки ведут при трех сочетаниях нагрузок: - первое — от постоянных нагрузок — веса стенки, подферменника ми и пролетного строения (Nс, Nпф, Nп) и от горизонтального давления грунта E0; сочетание основное, только при постоянных нагрузках, т. е. должны быть уменьшены на 10% расчетные сопротивления материалов, а также соответственно уменьшены коэффициенты условия работы т; суммарные усилия:  - второе — те же нагрузки, но при временной (обычно НК-80) нагрузке на призме обрушения с дополнительным горизонтальным давлением Eв; сочетание основное; суммарные усилия:  - третье — нагрузки второго сочетания, но при временной Н-30 на призме обрушения, а также и на пролетном строении N30, действие торможения в сторону реки Тт; сочетание дополнительное, для временной вертикальной нагрузки коэффициенты перегрузки равны 0,8 n; суммарные усилия:  Далее выполняют те же расчетные проверки, что и для сечения II—II обычного устоя. В зависимости от порядка производства земляных работ по отсыпке насыпи и установке пролетного строения, могут потребоваться дополнительные проверки с учетом реальных условий загрузки устоя. Таким же образом определяют усилия и производят расчетные проверки для сечения III—III по обрезу обратных стенок. Железобетонную разгрузочную плиту рассчитывают на 1 м ее ширины при одном сочетании нагрузок (рис. 134, д): от временной нагрузки над плитой Nв и собственного веса плиты и грунта над нею Nпл и Nгр. Ot этих нагрузок определяют значения моментов по месту заделки:  Здесь все обозначения были приведены ранее или показаны на чертеже. По усилиям подбирают арматуру и производят расчетные проверки прочности железобетонной плиты при изгибе, с проверкой скалывания (по первому предельному состоянию), трещиностойкости, а при большом выносе консоли разгрузочной плиты — и прогиба ее. Все расчеты ведут без учета динамического коэффициента для Н-30. |
