И.2 При однородном основании и равномерном распределении нормальных напряжений эксцентриситет расчетной сдвигающей силы F рекомендуется определять относительно центра тяжести подошвы сооружения . При неоднородном основании или неравномерном распределении напряжений эксцентриситет необходимо определять относительно центра тяжести эпюры распределенных по подошве сооружения предельных касательных напряжений .

Схема к расчету устойчивости сооружений при плоском сдвиге с поворотом в плане без учета отпора грунта с низовой стороны приведена на рисунке И.1.

И.3 При расчете устойчивости сооружений с прямоугольным или близким к прямоугольному очертанием подошвы и равномерным распределением предельную силу сопротивления сдвигу без учета отпора грунта рекомендуется определять по формуле

где - безразмерный коэффициент, определяемый по рисунку И.2, а;

- предельная сила сопротивления при плоском сдвиге без поворота, определяемая в соответствии с 7.9.

Предельную силу сопротивления при смешанном сдвиге с поворотом сооружений на нескальных основаниях рекомендуется определять, используя коэффициент , полученный по рисунку И.2, а.

1212 × 1739 пикс.     Открыть в новом окне

И.4 При непрямоугольном очертании подошвы сооружения, неравномерном распределении или при необходимости учета отпора грунта с низовой стороны (рисунок И.3) предельная сила сопротивления и координаты центра поворота определяются уравнениями равновесия:

где - предельное касательное напряжение на элементарной площадке ;

- угол между радиусом r, проведенным из центра поворота (с которым совмещено начало координат) до центра площадки , и осью, перпендикулярной направлению действующей силы F;

, - см. 7.9;

- расстояние, определяемое по рисунку И.3, а;

- эксцентриситет сдвигающей силы;

, - координаты центра поворота, определяемые по рисунку И.2, б.

Предельную силу сопротивления сдвигу и координаты полюса поворота определяют в следующей последовательности:

из уравнений (И.3) и (И.4) исключается и из полученной системы двух уравнений подбором определяются координаты и , после чего находится ;

в случае когда центр поворота "0" оказывается внутри площади подошвы (при значительном эксцентриситете ) и отпор грунта возникает с обеих сторон сооружения (рисунок И.3, б), необходимо использовать уравнение (И.2) и следующие уравнения:

где , , , , , r, , - см. формулы (И.3) и (И.4);

- расчетное значение горизонтальной составляющей отпора грунта с верховой стороны сооружения;

- расстояние, определяемое по рисунку И.3, б.

Расчет устойчивости сооружений на нескальных основаниях по схемам глубинного и смешанного сдвигов

К.1 Для определения силы предельного сопротивления на участке сдвига с выпором следует применять метод теории предельного равновесия. При этом в случае глубинного сдвига от наклонной нагрузки (рисунок К.1) определяется полная сила предельного сопротивления .

1111 × 587 пикс.     Открыть в новом окне

1250 × 550 пикс.     Открыть в новом окне

К.2 По этому методу профиль поверхности скольжения, ограничивающей область предельного состояния грунта основания, принимается в виде двух отрезков прямых АВ и DC, соединенных между собой криволинейной вставкой, описываемой уравнением логарифмической спирали (рисунок К.1, а). Связь между углом наклона к вертикали равнодействующей внешних сил, равной по значению силе предельного сопротивления сдвигу , и направлением треугольника предельного равновесия определяется углом v, который вычисляется по формуле

При определении сцепление грунта по своему действию принимается тождественным приложению внешней равномерно распределенной нагрузки в виде нормального напряжения (здесь и - см. 7.7).

Значение для заданных значений , , , , определяется следующим образом:

строится график несущей способности основания для всей ширины b или расчетной ширины b' подошвы фундамента (рисунок К.1, б). Построение этого графика производится по ряду значений (от до ) и соответствующим им значениям v;

по найденному значению v находятся все данные, необходимые для определения размеров призмы выпора ABCDA. Линия АВ проводится по углу v, линия ЕВ - по углу ;

линия ЕС строится под углом горизонтальной поверхности основания (рисунок К.2). Профиль ограничивающей поверхности скольжения для промежуточной зоны II строится по уравнению логарифмической спирали. Радиус находится по формуле

где ; ;

линия CD проводится через точку С под углом к горизонтальной поверхности ED.

После определения очертания призмы обрушения находятся значения весов , , (с учетом взвешивающего действия воды) отдельных ее зон I, II, III (при наличии сцепления к силе добавляется нагрузка , соответствующая приложенному к поверхности нормальному напряжению, а при наличии пригрузки интенсивностью q - нагрузка ) и расчетная сила предельного сопротивления , определяемая по формуле

где