калькулятор расчета подпорной стены

Программы для расчёта подпорных стенок

Уважаемые дамы и господа!

Из того что уже нашёл и в повторном озвучивании не нуждаются:
Plaxis (и Ко)
Z-Soil (опять-таки с причитающимся)
Wall-3
RUST-51k и RUST-51w
ROB97
ФОК-ПК Парус

Интересно что там в SCAD и Лире? Ниичего не напридумывали в этом вопросе.

Благодарю за любую помощь и полезную информацию! Особая благодарность за ссылки на сайты разработчиков.

MSheet
http://www.nipinfor.ru/msheet_features.html
http://www.delftgeosystems.nl//NL/page43.asp
Программа есть на сайте производителя. Для опробования в сети есть кряк к последней версии. Я пока что не вникал в суть проги, не до неё сейчас

PS: Там (delftgeosystems.nl) есть и другие геотехнические программы.

— Проектируется монолитная тонкостенная консольная железобетонная подпорная стена уголкового поперечного профиля для районов с сейсмичностью до 9 баллов.
— При проектировании возможен учет заданного размера лицевого вылета фундаментной плиты подпорной стены — используется при применении универсальных стеновых панелей в конструкции подпорной стены.

— Выполняется проверка тонкостенной консольной подпорной стены уголкового поперечного профиля.
— Выполняется проверка массивной монолитной или блочной подпорной стены прямоугольного очертания, возможно без фундаментной плиты.
— При проектировании и проверке возможен учет шарнирной опоры лицевой панели подпорной стены — используется при расчете и проверке стен подвалов.
— Учитывается действие вертикальной силы N, изгибающего момента M, горизонтальной силы Q в плоскости поперечного профиля стены. Учитывается действие статической или подвижной нагрузки на грунте засыпки.

— Соблюдаются ограничения на ширину раскрытия трещин.
— Определяется необходимая площадь сечения арматуры и выполняется конструирование монолитной тонкостенной железобетонной подпорной стены.
— Решается задача оптимального проектирования подпорной стены, в качестве критерия принят минимальный размер подошвы фундаментной плиты.
— Результаты конструирования представляются в виде рабочего чертежа. Формируются dxf-файлы чертежей для работы в других графических комплексах (AutoCAD, ArchiCAD, AllPlan).

— Формируется текстовый файл расчетной записки.

Ничего не скажу, так как этим не занимаюсь.

Источник

Калькулятор расчета подпорных стен

Расчет подпорной стены онлайн калькулятор. Проектирование подпорных стен

где — удельное давление грунта в точке на глубине — объемный вес грунта; — угол внутреннего трения.
Выражение (12.3) представляет собой уравнение прямой линии, поэтому эпюра удельных давлений будет иметь вид прямоугольного треугольника с максимумом удельного давления у подошвы стенки (рис. 12.2).
Равнодействующая активного давления грунта на подпорную стенку равна площади эпюры
Равнодействующая будет горизонтальна и приложена на одной трети высоты от низа подпорной стенки. В случае действия на поверхность грунта сплошной равномерно распределенной пригрузки q определяем приведенную высоту слоя грунта заменяющую ее действие, продолжаем заднюю грань стенки до пересечения с новой линией засыпки (рис. 12.3) и строим общую треугольную эпюру давлений.
На подпорную стенку будет действовать только трапецеидальная заштрихованная часть эпюры давлений (рис. 12.3). Тогда
При вертикальной поверхности стенки давление будет действовать горизонтально в точке, соответствующей высоте расположения центра тяжести трапецеидальной эпюры давления (рис. 12.3). Однако подпорные стенки часто имеют заднюю грань наклонной, причем угол наклона может быть положительным (рис. 12.4 а) или отрицательным (рис. 12.4 б).
Наклон задней грани стенки значительно влияет на величину активного давления, причем по сравнению с давлением грунта при вертикальной задней грани стенки в первом случае активное давление будет больше, а во втором — меньше. Расчетные формулы здесь выглядят так:

Подпорная стена — сооружение, устанавливаемое для предотвращения разрушения грунта в откосах насыпей или глубоких выемок. Расчет подпорной стены выполняется высококвалифицированными специалистами, так как от качества проведенной работы зависит надежность и долговечность всей возводимой конструкции.

Такие стены получили широкое распространение при строительстве котлованов и траншей, ограждений и противооползневых систем. Данное инженерное сооружение востребовано и необходимо при выполнении строительных работ, связанных с возведением загородных домов на местности, для которой характерен значительный перепад высот. Это могут быть холмы, овраги или крутые склоны.

Особенности и виды конструкции

Любая подпорная стена представляет собой конструкцию, возведенную для предотвращения обрушения грунта на участках, где существуют значительные перепады уровня отметок, сделанных в процессе проектирования и подготовки территории.

Виды подпорных стен

Оригинальное решение подпорной конструкции

Такие стены бывают декоративные и укрепительные. В зависимости от сложности поставленной задачи стена может быть:

По своей конструкции монолитные делятся на:

Удобно использовать для возведения конструкции целые секции

Сборные подразделяются на:

Местом монтажа конструкции и возведения подпорной стены может служить естественное основание, то есть скальный грунт, или сделанные тут же сваи.

Основой любой конструкции является фундамент глубокого (глубина которого в 1,5 раза превышает его ширину) или неглубокого заложения. Сделать столбы, как и контрфорсы, можно из ящиков, установленных в несколько ярусов и заполненных песком или крупно фракционным щебнем.

Выбирая высоту подпорной стены, следует обратить внимание на величину существующего перепада:

Массивные опоры не опрокинутся под тяжестью веса

Различают подпорные стены и в зависимости от их конструкции:

Кроме того, немаловажен размер подпорной стены, определяемый в зависимости от силы давления грунта, собственного весы стены, нагрузок, не выходящих за пределы призмы разрушения.

Виды конструкций

При сооружении данной конструкции учитывают насыщение грунта водой и наличие в нем веществ, агрессивных по отношению к бетону.

Особенности используемых материалов

В соответствии с руководством по возведению подпорных стен и СНиП II-15-74 и II-91-77 для сооружения монолитных конструкций используется цемент марки М 150 и М 200, а для сборных — М 300 и М 400.

В соответствии с ГОСТ 5781-82, действующим на территории РФ, армирование подпорных стен осуществляется с помощью арматурных стержней класса А III и A II.

Анкерные тяги и закладные используют, выбрав в соответствии с действующим на территории РФ ГОСТом 535-2005.

Для изготовления подъемных петель в железобетонных конструкциях используют арматурную сталь класса АI марки ВСт3сп2.

Выбор материала для сооружения подпорных стен основан на некоторых особенностях грунтах и условий окружающей среды.

Так для возведения бутобетонных или бетонных стен в регионах, для которых характерны резкие перепады температур, рекомендовано выбирать марку бетона в зависимости от такой характеристик и как морозостойкость.

Однако для строительства железобетонных подпорных конструкций может быть использован состав класса В 15 и выше.

Наибольшую надежность обеспечат морозостойкие и водонепроницаемые сорта бетона

При проектировании железобетонных конструкций, предварительно напряженных, применяют бетон класс В 20, В 25, В 30, В 35. Что касается бетонной подготовки, то здесь понадобится бетон класса В 3,5 и В 5. Необходимо выбирать марку бетона, учитывая такие показатели, как морозостойкость и водонепроницаемость.

Чем ниже температура окружающей среды, тем выше класс бетона по морозостойкости, а вот по водонепроницаемости показатель в большинстве случаев не нормируется.

Отельного внимания заслуживает напрягаемая арматура. В большинстве случаев это изделия, прочность которых повышается в процессе термической обработки, изготовлены они из стали класса АтIV или горячекатаной стали класса АV и AVI. Подробнеее о строительстве подпорных стен смотрите в этом видео:

Нагрузки и расчет давления

Расчет нагрузок на стену отталкивается от трех параметров

Один из важнейших показателей — коэффициент надежности конструкции. Он принимается в зависимости от группы состояний. При первой — соответствует данным указанным в специальной таблице, при второй — принимается как единица.

Нагрузки на возведенную конструкцию бывают:

Рассчитать насколько интенсивным будет активное горизонтальное давление можно, воспользовавшись формулой, при составлении которой приняты во внимание:

, где СК соответствует 2К, а К — класс нагрузки. Его значение условно принимается равным 14, но в некоторых случаях может быть снижено до 10.

, где ɑ — ширина полосы, Hб — толщина слоя под подошвой шпалы, созданного для баланса. Она равна 0,75 м, а если такая подошва не сооружена, то величина принимается как 0. Примерное описание расчетов смотрите в этом полезном видео:

В ходе выполнения расчета подпорных стен не учитывают горизонтальные и поперечные нагрузки, которые возникают на криволинейных участках пути от центробежных сил.

Способ проведения строительных работ, их особенности, используемая техника и многое другое должно быть предусмотрено заранее. Подготовка котлована, его глубина и форма основания рассчитываются еще на этапе подготовки проекта. В зависимости от качества грунта выбирают конструкцию основания:

Траншейные работы производят с помощью специальной техники

Траншеи и котлован копают с помощью тяжелой строительной техники. Это ковшовые экскаваторы, самоходные стреловые краны на гусеничном или колесном ходу, а иногда очень эффективно использование автопогрузчиков.

Обратная подсыпка невозможна без бульдозеров, способных выполнить необходимую работу быстро и качественно. При выполнении обратной засыпки используют крупнообломочный грунт, песок, суглинок.

Все они подвергаются основательной трамбовке, с помощью которой не только выравнивают поверхность, но и добиваются уплотнения грунта. Эта операция также проводится с помощью строительной техники. При выполнении работ понадобятся каток, вибратор или трамбовочная машина. Глину или торф в качестве материала для обратной отсыпки не используют.

Возведение подпорных стен на участке с оврагами будет связано с определенными трудностями

Строительство подпорной стены на загородном участке связано с определенными трудностями, возникающими из-за места его расположения. Если дом и участок находятся в овражистой или холмистой местности, довольно сложно планировать красивый участок, правильно его оформив.

Прежде всего, необходимо позаботиться об укреплении грунта, значит подумать о сооружении подпорных стен для площадок и дорожек, клумб и грядок, беседок или зоны отдыха с бассейном.

В таких условиях все работы можно выполнить самостоятельно без привлечения специалистов и тяжелой строительной техники. Необходимо уточнить глубину залегания грунтовых вод, получить у геодезистов результаты исследования грунта и выбрать наиболее подходящую для данного случая конструкцию.

Стены из камня несут также дополнительную декоративную функцию

Высота подпорной стены, сооружаемой самостоятельно, не должна превышать 1,5 м, что касается толщины, то она зависит от качества используемого материала:

Огромной популярностью пользуются подпорные стены, сооруженные из камней, уложенных с специальные металлические сетки, и оснащенные надежным и качественным армированием. Выполнение расчетов без участия специалистов требует знания определенных данных, касающихся качества грунта и высоты подпорной стены.

Соотношение высоты конструкции и ее толщины определяется в пропорции 4:1, но это касается только плотного глинистого грунта. При средней плотности соотношение составит 3:1, при низком уровне плотности грунта — 2:1. Подробнеее о том, как возвести конструкцию на участке с сильным уклоном, смотрите в этом видео:

Пользуясь формулами, можно самостоятельно выполнить все расчеты и определить ширину подпорной стены в основании фундамента и в ее верхней части:

Ƴг — нормативный вес грунта;

Н — высота подпорной стены

μ — коэффициент, который зависит от величины угла внутреннего трения и определяется по специально составленному графику.

Зная величины углов наружного и внутреннего наклона (С), ширину стены в любом сечении (b), высоту от поверхности грунта, его вес и нужные коэффициенты, воспользуемся формулой,

b =H(-C₁+√0,75Ƴ г /Ƴ к μ+С 2)

Схема опорной стены на участке

Правильно сделанные расчеты помогут предотвратить разрушение природных или созданных искусственно насыпей и оврагов, украсить двор, рационально использовав даже те участки земли, на которых казалось невозможным разместить цветники и клумбы, создать неповторимое по своему дизайну ограждение.

n3.doc

2. Геометрические размеры уголковой подпорной стенки…………………. ……………………4

4. Расчет устойчивости положения стены против сдвига………………………………………….8

5. Расчет прочности грунтового основания…………………………………………………………9

6. Расчет основания по деформациям………………………………………………………….…..10

7. Определение усилий в элементах стены………………………………………………………. 11

8. Расчет арматуры в уголковой подпорной стенке………………………………….……………14

8.1 Исходные данные для проектирования фундаментной и вертикальной плит……. …..14

8.2 Подбор продольной арматуры для вертикальной плиты……………………………. 14

8.3 Подбор продольной арматуры для фундаментной плиты……………………..……. ….14

9. Список использованной литературы ……………………………………………………………16

Уголковую подпорную стенку при расчете расчленяют на вертикальную и горизонтальную плиты. Их сечения рассчитывают на прочность и трещиностойкость. Вертикальная плита работает на изгиб как консоль, защемленная в фундаментной плите и находится под давлением грунта.

Усилием от собственного веса обычно пренебрегают. Расчет вертикальной плиты производится на действие максимального изгибающего момента у основания консоли.
2. Геометрические размеры уголковой подпорной стенки.

Задаемся полной шириной фундаментной плиты a=0,5H. 0,7H, где H – высота подпора грунта. Принимаем a=0,6h. 0,7h=2,4м

Вылет лицевой консоли принимается

Толщину вертикальной плиты у основания принимаем 1/8*H. 1/15*H=4000/15=233мм принимаем 240мм, толщину тыловой стороны фундаментной плиты принимаем 1,2*270=288мм, принимаем 280мм. Предварительные размеры приведены на рисунке 1.

Рис. 1 Предварительные геометрические размеры уголковой подпорной стенки

Давление грунта принимают действующим на наклонную плоскость, проведенную под углом при

, где — угол трения грунта на контакте с расчетной плоскостью.

Значения характеристик грунтов: — удельный вес, — угол внутреннего трения, c – удельное сцепление.

— нормативные значения указанных параметров. Для расчета конструкций оснований по 1-й группе предельных состояний —

; то же по 2-й группе предельных состояний —

.

Где К 1 — коэффициент, учитывающий сцепление грунта по плоскости скольжения призмы обрушения, наклоненной под углом  к вертикали; К 2 — то же, по плоскости, наклоненной под углом в к вертикали.

К 1 =2coscos/sin(+ );

Где  — угол наклона расчетной плоскости к вертикали; — то же, поверхности засыпки к горизонту; — то же, плоскости скольжения к вертикали;  — коэффициент горизонтального давления грунта. При отсутствии сцепления грунта но стене K 2 = 0.

Значения коэффициента  определяем по таб.3 прил. 2 =0,33

Угол наклона плоскости скольжения к вертикали определяется по формуле

, где

,

определяем из условия

; ;

Интенсивность горизонтального давления грунта при полосовом расположении равномерно распределенной нагрузки q, расположенной на поверхности призмы обрушения, определяется по формуле:

Расстояние от поверхности грунта засыпки до начала эпюры интенсивности давления грунта от нагрузки

Из условия (13) для НГ-60

Интенсивность горизонтального давления грунта от условной эквивалентной полосовой нагрузки определяется по формуле

4. Расчет устойчивости положения стены против сдвига.

Расчет проводят исходя из условия

, где — сдвигающая сила, равная сумме проекций всех сдвигающих сил на горизонтальную плоскость; — удерживающая сила, равная сумме проекций всех удерживающих сил на горизонтальную плоскость; — коэффициент условий работы грунта основания, =0,9 для глинястых грунтов; — коэффициент надежности по назначению сооружения, в соответствии с =1,1

определяется

, где

— сдвигающая сила от собственного веса грунта

— сдвигающая сила от нагрузки, расположенной на поверхности призмы обрушения

В соответствии с условием 6.7 производим расчет устойчивости уголковой подпорной стенки против сдвига по формуле 19

Для трех значений угла : =0,

,

— пассивное сопротивление грунта

— коэффициент пассивного сопротивления грунта

;

— высота подпора грунта

Для сдвига по подошве =0,

,

Для сдвига по плоскости =15є30’

Проверка условия устойчивости:

Для сдвига по плоскости =31є

Проверка условия устойчивости:

5. Расчет прочности грунтового основания

Расчет производят при

Тангенс угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание определяется из условий:

;

Вертикальная составляющая силы предельного сопротивления основания , сложенного несколькими грунтами в стабилизированном состоянии, определяется по формуле

— безразмерные коэффициенты несущей способности, определяемые по табл.5, в зависимости от расчетного значения угла внутреннего трения грунта и угла наклона к вертикали равнодействующей внешней нагрузки на основание в уровне подошвы стены. По табл.5 при

и

d – глубина заложения подошвы от нижней планировачной отметки, м; — приведенная ширина подошвы, определяемая по формуле

, где e – эксцентриситет приложения равнодействующей всех сил относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы стены, величина его не должна превышать

;

, где

— сумма моментов всех вертикальных и горизонтальных сил относительно оси, проходящей через центр тяжести подошвы.

Где — расстояние от равнодействующей сдвигающей силы до низа подошвы стены; — коэффициент надежности по нагрузке, принимается равным 1,2;

Проверка условия прочности:

Несущая способность грунтового основания обеспечена.

6. Расчет основания по деформациям

При отсутствии специальных технологических требования расчет деформации основания считается удовлетворительным, если среднее давление на грунт под подошвой фундамента от нормативной нагрузки не превышает расчетного сопротивления грунта основания R, а краевые – 1,2R

() эпюру напряжений принимают трапецивидной или треугольной. Площадь сжатой зоны при треугольной эпюре должна быть не менее 75% общей площади фундамента подпорной стены. По условию 6.14 Краевые давления на грунт под подошвой стены при эксцентриситете приложения равнодействующих всех сил относительно центра тяжести подошвы при e>b/6 определяют по формуле 37:

,

Расчетное сопротивление грунта основания R, определяется:

, где , — коэффициенты условий работы определяются по таб.6, =1,2, =1,1; k=1;

,

,

— коэффициенты, принимаемые по табл.7, при

: =1,24; =5,95; = 8,24,

Источник